Đồng dạng về trọng lượng

Đây là tài liệu về đồng dạng trọng lượng của số Proude. Tài liệu bao gồm các khái niệm, công thức và các ví dụ về đồng dạng trọng lượng. Đây là tài liệu về đồng dạng trọng lượng của số Proude. Tài liệu bao gồm các khái niệm, công thức và các ví dụ về đồng dạng trọng lượng.

Đồng dạng trọng lượng Đồng dạng trọng lượng Bởi: unknown Trong ngư cụ, trọng lượng phao có ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng ảnh hưởng gián tiếp đến độ lớn lực thủy động lực ma sát tác dụng lên ngư cụ Nếu đâu mà ảnh hưởng trọng lượng tương đối quan trọng, cần phải đảm bảo số Froude áp dụng cho vật thể đặc, rắn vận động chất lỏng phải hệt nguyên mẫu mơ hình Số Froude để giữ số là: Fr = ρ.V2 γb.L (3.20) đây: ρ - mật độ chất lỏng; V - vận tốc tương đối vật thể qua chất lỏng; L kích thước chiều dài đặc trưng ngư cụ (chẳng hạn, độ thô Dt thừng); ?blà trọng lượng riêng đơn vị thể tích khối vật thể chất lỏng cho Tiêu chuẩn yêu cầu tỉ lệ lực thủy động lực trọng trường ngun mẫu mơ hình Fr cơng thức (3.20) gọi số”Froude khái quát”, khác với số Froude Fr=V2/(g.L) dùng cho cơng trình cầu cảng, áp dụng đặc biệt có sóng hình thành gần bề mặt tự chất lỏng, mật độ ρ trọng lượng riêng ? chất lỏng tầm quan trọng Ở đó, ?/ρ = g gia tốc trọng trường Theo định nghĩa trọng lượng riêng (?b), ta có: γb = Ww V (3.21) đây: Ww - trọng lượng vật thể rắn, đặc chất lỏng; V - thể tích phủ ngồi vật thể (là tích số tiết diện chiều dài thừng, chẳng hạn) Đối với thừng ?b cho dù có ngun liệu không giống thường không đồng khối lượng cấu trúc (xem Bảng 3.1) Hơn nữa, ?b liên quan đến trọng lượng riêng chất lỏng kiểm định Chăng hạn, nước trọng lượng lưới gần với sức chất lỏng nhẹ chút Trong kiểm định khơng khí (như ống gió) trọng lượng lưới mức trọng lượng bình thường nó, sức không đáng 1/6 Đồng dạng trọng lượng kể Do vậy, đánh giá ảnh hưởng trọng lượng, việc kiểm định mơ hình nước thường ưa thích hơn, ảnh hưởng tỉ lệ nhỏ Thật ra, kiểm định mơ hình chất lỏng đậm đặc (nước muối mặn) đậm đặc (dầu lửa) giúp đánh giá ảnh hưởng trọng lượng lên ngư cụ tốt, vật liệu mơ hình khơng đạt tiêu chuẩn u cầu cho kiểm định nước Bảng 3.1 - Trọng lượng riêng số vật liệu ngư cụ nước biển Vật liệu ?b (kg/m3) Chỉ lưới rê lưới vây polyamide (R300 tex đến R500 tex) 45-70 Các lưới kéo nặng, dẹt bện (R5 ktex đến R50 ktex) 65-85 Thừng polyamide, chu vi 25-60 mm (40-220 g/m) 75-85 Thừng polyester, chu vi 25-60 mm (50-250 g/m) 230-270 Cáp thép 3500-5000 Ảnh hưởng trọng lượng nước lên cách thể dây giềng treo lơ lững đầu dòng chảy Hình 3.15 Do ảnh hưởng lực thủy động R trọng lượng riêng dây giềng nước (Ww), dây giềng hợp góc α phương tốc độ dịng chảy Góc α lớn dây giềng cứng lực thuỷ động nhỏ H 3.15 - Cân dây giềng phụ thuộc vào lực trọng trường lực thủy động 2/6 Đồng dạng trọng lượng Hình 3.15a cho thấy, lực cản dây giềng Rx với thành phần sức căng ngang điểm lơ lửng (Rx=Tx) Thành phần sức căng đứng dây giềng điểm lơ lửng trọng lượng dây giềng nước trừ lực bổng thủy động dây giềng (Ty=Ww –Ry) Góc tống α dây giềng dễ dàng tìm thấy qua cân thành phần lực H 3.15b, nghĩa là: R = Ww.cos α Dựa nguyên lý dòng chảy chéo, Hoerner (1958) chứng minh được: R = Cn.Lℓ.Dℓ ρ.(V.sinα)2 (3.22) đây: Cn ≈1,4 hệ số lực cản dây giềng Cân hai biểu thức cho R, ta có: sin2α cos α = cosα − cosα = Ww Lℓ C D ρ.V2 n ℓ ≈ Ww 1,4 Lℓ D ρ.V2 (3.23) ℓ đây: Ww/Lℓ trọng lượng đơn vị chiều dài dây giềng nước, giải theo α Việc ước lượng thể tích bao phủ dây viền v = (π/4) Dℓ2 Lℓ (3.24) phương trình (3.21) áp dụng cho trọng lượng riêng dây giềng là: ?b = Ww/π Dℓ2 Lℓ (3.25) Từ (3.23) (3.25), loại bỏ Ww ta được: từ (3.20), ta có: Fr = ρ.V2 γb.D1 = π.cosα 2.Cn.sin2α Sin2α Cosα ≈ 1,12 = π.γb.Dℓ 2.Cn.ρ.V2 cosα sin2α (3.26) Đồ thị H 3.16 cho thấy phụ thuộc α số Froude khái quát Rõ ràng Fr 100 ảnh hưởng trọng lượng lên hình dạng lưới thừng bỏ qua Chú ý dây giềng chỉ, đường kính (Dt) kích thước đặc trưng cho số Froude 3/6 Đồng dạng trọng lượng H 5.16 Sự phụ thuộc Số Froude khái quát đến góc tống dây viền Thí dụ 3.5 Tìm số Froude cáp kéo thép lưới kéo có đường kính 12,5 mm Lưới kéo với tốc độ knots (1,54 m/s) Giải: Trước hết ta tìm ?b Theo liệu nhà sản xuất trọng lượng 100 m dây cáp khơng khí W = 54 kg Từ Bảng 2.1 hệ số chìm thép Eα = 0,86 Do đó, trọng lượng 100 m cáp nước theo phương trình (2.4) là: Ww = Eα W = 0,86 x 54 = 46,4 kg Thể tích bao phủ (v) cáp tích số tiết diện chiều dài nó, nghĩa là: v= π.d2 L = π × (0,0125)2 × 100 = 0,0123 m3 Khi đó, áp dụng (3.21) ta được: γb = Ww v = 46,4 0,123 = 3780 kg/m3 4/6 Đồng dạng trọng lượng Chọn mật độ nước biển là: ρ =104,5 kg-sec2/m4, ta số Froude theo (3.20) là: ρ.V2 γb.Dl Fr = = 104,5 × (1,54)2 3780 × 0,0125 = 5,25 đây: kích thước đặc trưng đường kính cáp Ta có kết luận là, kiểm định mơ hình số Froude cáp phải xem xét đến Trong thực tế số Froude lưới thường >100; thừng thường