Bài giảng Cơ lưu chất - Chương 2: Tính chất cơ học của lưu chất cung cấp cho người học các kiến thức: Các tính chất cơ học, định luật Newton về ma sát nhớt, các hiện tượng căng bề mặt, mao dẫn, cavitation. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Chương 2: Tính chất học lưu chất Bài giảng TS Nguyễn Quốc Ý nguyenquocy@hcmut.edu.vn Ngày 26 tháng năm 2013 Nội dung cần nắm ng.com Các tính chất học: ρ, γ, δ, K , ν, µ Định luật Newton ma sát nhớt τ, du ④dy + Bài tập Các tượng: căng bề mặt, mao dẫn, cavitation https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Khối lượng riêng ρ Tổng quát ρ✏ khối lượng thể tích tương ứng ✏ –Vm , kg ④m3 Theo nhiệt độ :ρ × nhiệt độ Õ Đo Khối lượng riêng: - đo m, đo V – - Cách khác? ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Khối lượng riêng chất khí: khí lý tưởng (khí khơng gần trạng thái hóa lỏng) ρ✏ p RT đó: p : áp suất tuyệt đối (N/m2 ) T : nhiệt độ tuyệt đối ( ✆ K) R : số chất khí (J ④♣Kg ✆ Kq), 287.1J ④♣Kg ✆ Kq e.g 20 ✆ C=293.15 ✆ K, pat ✏ 101KN ④m2 p 101, 000 ρair ✏ ✏ 287x293.15 ✏ 1.2kg ④m3 RT ng.com ✏ 101, 000N ④m2 https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Tỉ trọng/ tỉ khối: tỉ số KLR ρ chất KLR nước ρw ✆ C (1000kg ④m3 ) δ ✏ ρρ w Trọng lượng riêng: trọng lượng thể tích đơn vị (1m3 , 1l ) γ ✏ ρg , N ④m3 Thể tích riêng: thể tích khối lượng đơn vị ng.com υ ✏ ρ1 , m3④kg https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Độ nhớt Độ nhớt lưu chất: ng.com thể tính chất gì? (so sánh cốc nước- cốc syrup) độ nhớt lớn, ma sát lớn hay nhỏ? so sánh: nước & dầu chảy mặt nghiêng bôi trơn https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Thí nghiệm độ nhớt- ma sát ng.com Chất lỏng hai phẳng (mặt cố định, mặt có vận tốc U ✏ const.) Lực F cần để đẩy mặt F cần để di chuyển phẳng= ứng suất tiếp, ∼ U, ∼ A h F U τ ✏ ✏µ A h µ: độ nhớt, hay hệ số nhớt, hay hệ số nhớt động lực học https://fb.com/tailieudientucntt / 14 ng.com Chương 2: Tính chất học lưu chất Mở rộng: phân bố vận tốc tuyến du U ✏ dy tính, h Tổng quát τ du ✏ µ dy Định luật Newton ma sát nhớt, Lực ma sát F du ✏ τ Ama sát ✏ τ dy Ama sát Bàn luận: Ama sát phẳng, trục tròn Làm để giảm ma sát hai bề mặt https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Lưu chất Newtonian & Phi-Newtonian Quan hệ τ du ④dy cho Lưu chất Newton: y ✏ a.x, Lưu chất Phi Newton: y ✘ a.x τ ✏ hay µ ✏ ng.com Lưu chất lý tưởng: https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ Các cơng thức thực nghiệm: Khí : cơng thức Sutherland CT 3④2 µ✏ T S Lỏng : cơng thức Adrade µ ✏ De B ④T g Đơn vị µ: Pa s, , m.s Poise (P) 1P=100cP=0.1Pas Bàn luận: ví dụ thực tế? ứng xử khác nhiệt độ tăng chất lỏng chất khí? ng.com https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Độ nhớt động học ν ✏ µρ thể ảnh hưởng độ nhớt lên chuyển động (vận tốc, PT Navier-Stokes) Đơn vị: m2 ④s, St 1St ✏ 1cm2④s cần nhớ ng.com Độ nhớt nước điều kiện thường, Khối lượng riêng nước điều kiện thường https://fb.com/tailieudientucntt 10 / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Tính nén Tính nén β mà m ✏ ρ–V , K ✏ K1 ✏ dρdp④ρ Nén, giãn nở khí: - đẳng nhiệt: p ✏ ρRT Ñ pρ ✏ const Ñ K ✏ p - đoạn nhiệt: p ✏ const Ñ K ✏ kp ρk cp where k ✏ cv So sánh K β chất lỏng- khí thể tích V – áp suất p Đ thể tích –V d–V áp suất p dp, vậy: dp suất đàn hồi: K ✏ ✁ ng.com https://fb.com/tailieudientucntt d–V ④–V 11 / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Sức căng bề mặt Xét giọt nước/ chất lỏng (đơn giản hóa) hình cầu: ng.com σ σ : sức căng bề mặt (N/m) ∆p : chênh lệch áp suất bên bên giọt chất lỏng R cân lực: πdσ ∆ pπ R2 σ or ∆p ✏ 2σ④R ✏ ∆pπR https://fb.com/tailieudientucntt 12 / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Mao dẫn θ 2π Rσ θ h γ π R 2h h 2R (a) (b) (c) Hình: a) dính ướt b) free-body diagram c) khơng dính ướt Cân lực theo phương đứng: lực căng bề mặt= trọng lực 2πRσ cos θ ✍ ng.com ✏ γπR 2h ñ h ✏ 2σcosθ ➻ 0, nên h ✾ R1 γR nước/cồn - ống thủy tinh: θ ≈ ✆ , thủy ngân- ống thủy tinh: θ ≈ 130 ✁ 140 ✆ https://fb.com/tailieudientucntt 13 / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Áp suất bão hòa-Cavitation ✏ ASHBH Đ bắt đầu sơi! Trong dòng lưu chất, vận tốc lớn Ñ as nhỏ, Áp suất bên chất lỏng Đ Đ sơi cục bộ, cavitation HẾT CHƯƠNG 2! ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 14 / 14 ... Kq), 28 7.1J ④♣Kg ✆ Kq e.g 20 ✆ C =29 3.15 ✆ K, pat ✏ 101KN ④m2 p 101, 000 ρair ✏ ✏ 28 7x293.15 ✏ 1.2kg ④m3 RT ng.com ✏ 101, 000N ④m2 https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu. .. lực: πdσ ∆ pπ R2 σ or ∆p ✏ 2 ④R ✏ ∆pπR https://fb.com/tailieudientucntt 12 / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Mao dẫn θ 2 Rσ θ h γ π R 2h h 2R (a) (b) (c) Hình: a) dính ướt b) free-body diagram... https://fb.com/tailieudientucntt / 14 Chương 2: Tính chất học lưu chất Lưu chất Newtonian & Phi-Newtonian Quan hệ τ du ④dy cho Lưu chất Newton: y ✏ a.x, Lưu chất Phi Newton: y ✘ a.x τ ✏ hay µ ✏ ng.com Lưu chất lý tưởng: