Thuy luc_Bài giảng + bài tậ_p

BÀI GIẢNG THỦY LỰC Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mở đầu Các tính chất chất lỏng Phân loại lực chất lỏng MỞ ĐẦU 1.1 Định nghóa môn học Thủy lực: môn khoa học thuộc lónh vực Cơ học nghiên cứu chuyển động cân chất lỏng, chất khí Cơ học cổ điển Cơ học lý thuyết Cơ học vật rắn biến dạng Cơ học đất Cơ lưu chất Cơ lưu chất Thuỷ lực Khí động lực học MỞ ĐẦU 1.2 Đối tương nghiên cứu ° ° Chất lỏng Tính chất: ° ° ° Tính chảy -> Chất chảy -> Lưu chất Tính không chịu lực cắt, lực kéo Khác biệt chất lỏng chất khí tính nén được, vận tốc đủ lớn (V > 0.3a) 1.3 Phương pháp nghiên cứu ° Bài toán thủy lực Các Định luật học Đối tượng chất lỏng ° Phương trình mô tả Phương pháp giải: - Phương pháp giải tích - Phương pháp thí nghiệm Giải u, p… CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG 2.1 Khối lượng riêng () ° Khối lượng riêng: khối lượng đơn vị thể tích lưu chất Δm ΔV 0 ΔV ρ  lim ° ° Trọng lượng riêng: Tỷ trọng: A V, m   g     nước Đ.lượng Nước K.khí , kg/m3 1000 1,228 13,6.103 , N/m3 9,81.103 12,07 T.ngân 133.103 2.2 Suất đàn hồi (E) ° Suất đàn hồi đặc trưng cho tính nén lưu chất: P p V Δp dp  V ΔV 0 ΔV V dV E   lim CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG 2.3 Độ nhớt (, ) ° ° Đặc trưng cho ma sát phần tử lưu chất chuyển động Định luật Newton ma sát: y u   du dy   const  dy  du ° ° Độ nhớt động học:     Hai loại lưu chất: lưu chất Newton lưu chất phi Newton  Ns poise=0,1 m Lưu chất phi Newton Lưu chất Newton Lưu chất phi Newton du/dy stoke =1cm2 /s Đ.lượng Nước K.khí , poise 1.10-2 1,8.10-4 , stoke 0,01 0,15 PHÂN LOẠI LỰC TRONG CHẤT LỎNG ° Lực tác dụng có lực phân bố chia thành loại: ° ° Nội lực Ngoại lực Ngoại lực gồm lực khối lực mặt 3.1 Lực khối ° ° ° Định nghóa: Là ngoại lực tác dụng lên phần tử thể tích lưu chất tỷ lệ với khối lượng lưu chất Thông số: F - vector cường độ lực khối  f V 0 V  F  lim ° Ví dụ: ° ° °   Trọng lực: F  g  Lực quán tính: F  a   Lực ly tâm: F   2r A V, V  f PHÂN LOẠI LỰC TRONG CHẤT LỎNG 3.2 Lực mặt ° ° ° ° Định nghóa: Là ngoại lực tác dụng lên thể tích lưu chất thông qua bề mặt bao bọc tỷ lệ với diện tích bề mặt   Thông số:  - vector ứng f   f   lim S A S0 S Ví dụ: - Áp suất - ng suất ma sát Trạng thái ứng suất z  xx  xy  xz      yx  yy  yz   zx  zy  zz    ° ng suất mặt bất kỳ:     ij   ji   x    n   x n x   y n y   zn z y x  z Chương THỦY TĨNH Áp suất thủy tónh Phương trình vi phân cân thủy tĩnh Cân chất lỏng trường trọng lực Cân tương đối chất lỏng Định luật Archimedes - Điều kiện cân ổn định vật rắn chất lỏng ÁP SUẤT THỦY TĨNH 1.1 Định nghóa ° Tensor ứng suất lưu chất trạng thái tónh:   xx      yy   0  zz  ° Và tensor cầu:  xx   yy   zz   n => Chỉ cần giá trị p   ii đủ đặc trưng cho trạng thái ứng suất gọi áp suất thủy tónh 1.2 Tính chất ° ° p suất thủy tónh tác dụng thẳng góc hướng vào bên bề mặt chịu lực Giá trị áp suất thủy tónh không phụ thuộc vào hướng bề mặt chịu lực 10 ... diện tích phẳng + Độ lớn: ° Xét diện tích dS, trọng tâm: p  p0  h  ° p0 hc P dF  pdS  D F  pC S O  dS () Áp lực toàn diện tích S: F   dF h dP C z D z S zC C e x zD + Điểm đặt ° Xét... Khác biệt chất lỏng chất khí tính nén được, vận tốc đủ lớn (V > 0.3a) 1.3 Phương pháp nghiên cứu ° Bài toán thủy lực Các Định luật học Đối tượng chất lỏng ° Phương trình mô tả Phương pháp giải: -... suất tuyệt đối (pt): tổng áp suất gây khí cột chất lỏng tác dụng lên điểm lòng chất lỏng, pt = pa + γh p suất dư (pd, p): áp suất gây trọng lượng cột chất lỏng pd = pt – pa = γh p suất chân không