2.3.2.1.Mục đớch
Mục đớch của nghiờn cứu thực nghiệm mụ hỡnh thủy lực là khảo sỏt nghiờn cứu những quy luật của dũng chảy, tỏc động của nước lờn mụi trường mà nú chuyển động trong đú, nhằm gúp phần thiết thực vào việc thiết kế tối ưu hệ thụng cụng trỡnh hoặc hạng mục cụng trỡnh.
2.3.2.2.Nhiệm vụ
Nhiệm vụ của thực hiện mụ hỡnh thủy lực là:
- Bằng thực nghiệm, giải quyết những vấn đề thực tế của thiết kế, xõy
dựng và khai thỏc cụng trỡnh thủy lợi mà những vấn về đú khụng giải
quyết thỏa đỏng được bằng con đường lý luận.
- Phỏt hiện những quy luật của cả hiện tượng thủy động lực và định
nghĩa được chỳng.
- Kiểm tra, bổ sung và chớnh xỏc húa cỏc cụng thức lý thuyết của thủy
lực bằng cỏch xỏc định giỏ trị cụ thể của cỏc hệ số khỏc nhau (mà trước
đú là lựa chọn chỉ gần đỳng). Kiểm tra cỏc kết quả của mụ hỡnh toỏn.
- Thiết lập quan hệ thực nghiệm giữa cỏc thụng số riờng biệt của hiện
tượng nghiờn cứu.
- Kiểm tra cỏc kết quả tớnh toỏn lý thuyết đó cú và gúp phần vào sự phỏt
triển tiếp theo của thủy lực.
Khi nghiờn cứu trờn mụ hỡnh thủy lực, cú những tiện lợi:
- Kớch thước bộ hơn so với thực thế.
- Đo cỏc đại lượng thủy lực được chớnh xỏc, nhanh và tiện lợi.
- Đo đạc mang tớnh hệ thống cao.
- Cú thể đến được bất cứ vị trớ nào để đo đạc.
- Cú thể quan sỏt và nghiờn cứu tương đối lõu một hiện tượng hoặc đồng
2.4.Lý thuyết chung về tương tự cơ học trong nghiờn cứu thực nghiệm 2.4.1. Khỏi niệm chung
Nghiờn cứu cỏc hiện tượng thủy động lực học trờn mụ hỡnh thủy lực dựa trờn lý thuyết tương tự giữa dũng nước trong thực tế và dũng chảy trờn mụ hỡnh. Chất lỏng dựng trờn mụ hỡnh thủy lực thường là nước.
Lý thuyết tương tự được phỏt triển theo hai hướng: (1) Dựa trờn sự xỏc định giới hạn tương tự bằng sự phõn tớch hệ phương trỡnh vi phõn cơ bản của chuyển động chất lỏng thực; (2) Dựa trờn cơ sở phõn tớch thứ nguyờn.
Cơ sở của lý thuyết mụ hỡnh là cỏc định luật tương tự cơ học (cũn gọi là cỏc tiờu chuẩn tương tự). Cỏc định luật này phản ỏnh mối quan hệ giữa cỏc đại lượng trờn mụ hỡnh và trong thực tế. Cỏc quan hệ này được biểu thị bằng cỏc cụng thức toỏn học.
Khi nghiờn cứu cỏc vấn đề mụ hỡnh húa hiện tượng thủy lực, người ta biểu diễn cỏc đặc trưng của hiện tượng thủy lực bằng ba đại lượng cơ bản: (1) Độ dài (với thứ nguyờn là L); (2) Khối lượng (với thứ nguyờn là M); (3) Thời gian (với thứ nguyờn là T).