Bài giảng cơ học chất lỏng

TR NG I H C TH Y L I Khoa K thu t Tài nguyên n c B môn Th y L c BÀI GI NG C H C CH T L NG B môn Th y L c CH M NG I U N I DUNG MỌN H C Ch ng 1: M đ u Ch ng 2: Các tính ch t c a ch t l ng Ch ng 3: Thu t nh Ch ng 4: C s thu đ ng h c Ch ng 5: N ng l ng dòng ch y n đ nh Ch ng 6: ng l c tác d ng Ch ng 8: Dòng ch y n đ nh có áp đ Ch ng 10: Dịng ch y n đ nh, đ u lòng d n h Ch ng 12: Dòng ch y qua l , vòi Ch ng 14: Các v n đ toán h c c a ch t l ng lý t ng l ng ng ng * Các thí nghi m Phịng thí nghi m th y l c M đ u GIÁO TRÌNH VÀ TÀI LI U THAM KH O Finnemore E.J & Franzini J B C h c ch t l ng dùng cho ngƠnh k thu t, b n d ch ti ng Vi t, HƠ N i 2009 V V n T o, Nguy n C nh C m, Thu l c t p 1, Nhà xu t b n Nông nghi p, Hà N i 2006 Hoàng V n Quý, Nguy n C nh C m, Bài t p Thu l c t p 1, Nhà xu t b n Xây d ng, Hà N i 2005 Bài gi ng C h c ch t l ng B môn Th y l c Báo cáo thí nghi m C h c Ch t l ng B môn Th y l c M đ u Giáo trình Tài li u tham kh o TR NG B TR I H C TH Y L I NG B MÔN TH Y L C I H C TH Y L I MÔN TH Y L C BÀI GI NG C H C CH T L NG BÁO CÁO THÍ NGHI M C H C CH T L NG L U HÀNH N I B HÀ N I M đ u HÀ N I ÁNH GIÁ MỌN H C ánh giá m q trình (30%) G m có: - H c t p l p: 30% - Thí nghi m: 20% - Các ki m tra: 50% • Thi cu i k : 70% i u ki n d thi h t môn: - SV ph i h c đ 80% s ti t; - 50% ki m tra đ t yêu c u M đ u §1.1 1.1.1 it ng v trí mơn h c nh ngh a môn h c C h c th y khí mơn khoa h c nghiên c u nh ng quy lu t cân b ng chuy n đ ng c a ch t l ng ch t khí, đ ng th i đ bi n pháp ng d ng nh ng quy lu t vào th c ti n ph c v đ i s ng ng i i t ng nghiên c u c a môn C h c ch t l ng ch t l ng th ng g p th c t 1.1.2 Ph m vi ng d ng c a môn h c Ki n th c c a môn c h c ch t l ng đ c ng d ng nhi u ngành khác nh : Thu l i, giao thông, xây d ng, máy thi t b máy, c p thoát n c v.v M đ u 1.1.3 N i dung nghiên c u a Thu t nh nghiên c u ch t l ng tr ng thái đ ng yên cân b ng (hay tr ng thái t nh); b ng h c nghiên c u v quy lu t chuy n đ ng c a ch t l ng, đ c th hi n b ng v n t c, gia t c, đ ng dịng… mà khơng xét đ n l c tác d ng ho c n ng l ng; c Thu đ ng l c h c nghiên c u s chuy n đ ng c a ch t l ng có xét đ n l c tác d ng, n ng l ng, đ ng l ng 1.1.4 Ph ng pháp, m c đích nghiên c u K t h p ch t ch gi a nghiên c u lý thuy t v i thí nghi m th c hành k n ng, giúp ng i h c gi i quy t đ c v n đ th c t M đ u §1.2 S l c l ch s phát tri n môn h c 1.2.1 Th i k c đ i Ng i La Mã; Ng i Hy L p (Archimedes) … 1.2.2 Th i k c n đ i Nghiên c u Leonardo da Vinci (1452 - 1519), … Isaac Newton (1642 - 1727), … 1.2.3 Th i k hi n đ i: Ti p t c nghiên c u ng d ng quy lu t đư có đ gi i quy t nh ng v n đ th c t (s đ c trình bày k M đ u ph n sau) § 1.3 Ph ng pháp h c môn C h c ch t l ng Nh ng vi c c n làm đ h c t t môn C h c ch t l ng: - H c ki n th c c b n qua gi ng giáo trình; sinh viên ngồi vi c h c l p ph i t đ c sách đ n m v ng ki n th c gi ng, giáo trình - Th c hành đ phát tri n k n ng b ng cách gi i t p, làm thí nghi m vi t báo cáo, ý đ n đ n v đo c a đ i l ng Vi c th c hành, vi t báo cáo thí nghi m ph ng pháp t t giúp sinh viên hi u rõ b n ch t hi n t ng thu l c c ng c ki n th c, đ ng th i rèn luy n k n ng gi i quy t v n đ M đ u Ví d 10: B ch a n c g m hai ph n, ph n hình tr trịn, ph n d i n a hình c u, bán kính R=1,2m đáy b có m t l nh di n tích Ao=0,01m2, h s l u l ng Cd=0,61 Hãy xác đ nh th i gian tháo c n b Bi t đ sâu H=1,5m H R R + As.tr = 3,14.1,22 = 4,52m ; Qout = Cdl A l 2gz = 0,027 z t2 z2 1,2 2,7 As.tr 4,52 0,5 dz =  dz =167,4   z → T1 =  dt =  = 183,4s −Qout 1,2 t1 z1 1,5+1,2 −0,027 z Dòng ch y qua l , vòi hi n t ng n c va §12.3 Dịng ch y khơng n đ nh đ ng ng c a ch t l ng không nén đ c I Ph ng trình n ng l ng Xét chuy n đ ng khơng n đ nh c a đo n dịng ch y gi a hai m t c t (1) - (2): ∑F = ma → F – F – dWcos – oPds = ma  dz   dV dV  pA − (p + dp)A − gAds   − 0Pds = Ads  V +  ds ds dt      p V  0ds  dV  0ds VdV ds dV dp → − − dz − = + → − dz + + − =   ds  R h g g dt   2g  R h g  dt   p1 V12   p V22  0 L L  dV  =   Tích phơn t (L1)→(L2):  z1 + +  −  z + +  −  2g    2g  R h g  dt   Dòng ch y qua l , vòi hi n t ng n c va 0 L hf = R h  p1 V12   p V22  L  dV   z1 + +  −  z + +  − h f =   (12.6a) g  dt   2g    2g   → L dV = → g dt ha: C t n - lƠ n ng l - lƠ n ng l H1 − h f − h a = H (12.6b) c quán tính ng l y t dòng ch y đ lƠm t ng v n t c, ha>0 ng thêm vƠo cho dòng ch y gi m v n t c ha0, (V t ng) → p0, áp su t t i N t ng p, sau t = L/cj, t m t c t B đ n M có: p V=0 b.T i b áp su t n c va b tri t tiêu p=0, ng p n c ch y t C’ v b V