BÀI GIẢNG BÀI GIẢNG THỦY LỰC – MÁY THỦY LỰC THỦY LỰC – MÁY THỦY LỰC Nguyễn Xuân Lĩnh Nguyễn Xuân Lĩnh Bộ môn Cơ lý thuyến – Khoa KTCS ĐT: 0914 238 495 Email: Xuanlinh_kq@yahoo.com Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực NỘI DUNG  Phần thứ nhất THỦY LỰC THỦY LỰC  Phần thứ hai MÁY VÀ TRUYỀN DẪN MÁY VÀ TRUYỀN DẪN THỦY LỰC THỦY LỰC  Lôgic môn học: Vật lý → Cơ học lý thuyết → Thủy lực – Máy thủy lực → Các môn chuyên ngành  Tài liệu tham khảo: Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực Phần thứ nhất THỦY LỰC THỦY LỰC  Chương 1: Mở đầu Mở đầu  Chương 2: Thủy tĩnh học Thủy tĩnh học  Chương 3: Thủy động học Thủy động học  Chương 4: Dòng chảy trong ống Dòng chảy trong ống  Chương 5: Tổn thất năng lượng trong dòng Tổn thất năng lượng trong dòng chảy chảy  Chương 6: Dòng chảy qua lỗ và vòi Dòng chảy qua lỗ và vòi  Chương 7: Tính toán thủy lực đường ống Tính toán thủy lực đường ống Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực Chương 1 MỞ ĐẦU   GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHUNG   KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHUNG  ĐỐI TƯỢNG  Tất cả các chất có thể chảy được, như: nước, xăng, dầu, các chất khí, kim loại nấu chảy…Tóm lại, đối tượng nghiên cứu của thủy lực học là chất lỏng và chất khí không nén được.  Thủy lực học chính là một phần của cơ học chất lỏng ứng dụng hay cơ học chất lỏng kỹ thuật. Khác với cơ học chât lỏng là đi nghiên cứu các bài toán cụ thể, thiên về thực nghiệm và ứng dụng. Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực  PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Phương pháp lí thuyết: sử dụng các công cụ toán học, chủ yếu là giải tích, phương trình vi phân. Sử dụng các định lý tổng quát của cơ học.  Phương pháp thực nghiệm: dùng một số trường hợp mà không thể giải bằng lý thuyết.  Phương pháp bán thực nghiệm: kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm. GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHUNG Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực  ỨNG DỤNG Thủy lực có ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành khoa học và kỹ thuật, như: giao thông vận tải, hàng không, cơ khí, công nghệ hóa học, vật liệu …vì chúng đều liên quan đến chất lỏng GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHUNG Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực GIỚI THIỆU CHUNG GIỚI THIỆU CHUNG  SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN  Acsimet (287-212, trước công nguyên) gắn liền với thủy tĩnh – Lực đẩy Acsimet  Lêôna Đơvanhxi (1452 – 1519) đưa ra khái niệm về lực cản của chất lỏng lên các vật chuyển động trong nó.  L.Ơle (1707 – 1783) và D.Becnuli (1700 – 1782) là người đặt cơ sở cho thủy khí động lực học, và tách nó ra khỏi cơ học lý thuyết để thành một ngành riêng.  Từ nửa thế kỷ 20, thủy khí động lực phát triển như vũ bão vói nhiều gương mặt sáng chói. Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ  TÍNH LIÊN TỤC  Chất lỏng được coi như một môi trường liên tục, đồng nhất, đẳng hướng. Các yếu tố thủy lực như vận tốc, áp suất …là các hàm số liên tục và đạo hàm cũng liên tục. Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ  KHỐI LƯỢNG VÀ TRỌNG LƯỢNG  Khối lượng riêng:  Trọng lượng riêng: Đơn vị của γ còn có thể là kG/m 3 , T/m 3 3 /; mkg V M = ρ (1.1) 3 /; mNg ργ = (1.2) [...]... với khối lượng (như: trọng lực, lực quán tính…) Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực Chương 2 THỦY TĨNH HỌC Thủy tĩnh học nghiên cứu trạng thái (kể cả tĩnh tương đối) của chất lỏng Viết phương trình vi phân cân bằng, nêu điều kiện thực hiện cân bằng và tính lực tác dụng của chất lỏng tĩnh lên thành bể chứa, lên vật gập trong chất lỏng Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực Chương 2 THỦY TĨNH HỌC  ÁP SUẤT TĨNH... số nhớt động lực hay độ nhớt động lực Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ Lực nhớt khí đó sẽ là: T = τ.S (1.6) S – là diện tích tiếp xúc giữa 2 lớp chất lỏng Đơn vị đo độ nhớt: - Hệ SI: Ns/m2 - Hệ CGS: Poazơ (P) 1P = 0,1 Ns/m2 Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ Ngoài hệ số nhớt động lực, người ta... PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH  CÁC LOẠI ÁP SUẤT VÀ BIỂU ĐỒ ÁP SUẤT  ĐỊNH LUẬT PASCAL  ÁP LỰC CHẤT LỎNG LÊN THÀNH CHẮN  ĐỊNH LUẬT ACSIMET  BÀI TẬP Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực ÁP SUẤT TĨNH  ĐỊNH NGHĨA Áp suất thủy tĩnh là những ứng suất gây ra bởi các lực khối và lực mặt tác dụng lên chất lỏng ở trạng thái tĩnh P A ω I ∆P M ∆ω Ω II Hình 3 Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực B ÁP SUẤT TĨNH ... N/m2, σxăng = 0,027 N/m2; thủy ngân = 0,46 N/m2 d – đường kính ống Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ K – hệ số, KH2O = 30 mm2, Krượu cồn = 11,5 mm2, Kthủy ngân = -10,1 mm2  LỰC TÁC DỤNG LÊN CHẤT LỎNG Được chia làm 2 loại: - Lực mặt là lực tác dụng lên chất lỏng tỉ lệ với diện tích mặt tiếp xúc ( như: áp lực ) - Lực khối là lực tác dụng lên chất lỏng... các lực tác động lên tứ diện: Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực ÁP SUẤT TĨNH z  Lực khối với các thành phần C 1 ∆Fx = dxdydzρX 6 1 ∆Fy = dxdydzρY 6 1 ∆Fz = dxdydzρZ 6 pn py px x O A pz B y Hình 8 Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực ÁP SUẤT TĨNH z  Hình chiếu của lực mặt: C py 1 1 ∆Px = p x dydz − pn dydz 2 2 px x O 1 1 ∆Py = p y dxdz − pn dxdz 2 2 1 1 ∆Pz = p z dxdy − pn dxdy 2 2 pn B y Bài giảng Thủy. .. + dyρY = 0 3 1 p z − pn + dzρZ = 0 3 Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực ÁP SUẤT TĨNH Vì p là đại lượng hữu hạn, dx, dy,dz là vô cùng nhỏ có thể bỏ qua cho nên dẫn đến: px – pn = 0 py – pn = 0 pz – pn = 0 Từ đó suy ra: px = py = pz = p +/ Với chất lỏng đồng chất: p = f(x,y,z) +/ Với chất lỏng không đồng nhất: p =f(x,y,z,ρ) Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực ... thay ρ = 1khối tlượng riêng đổi + β ∆ (1.14) t Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ  SỨC CĂNG MẶT NGOÀI VÀ HIỆNTƯỢNG MAO DẪN h h H2O Hình 2 Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực Thủy ngân KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ  Sức căng mặt ngoài:  Định nghĩa: là tính chất chịu được lực kéo không lớn lắm tác dụng lên mặt tự do phân chia... biến với nhiệt độ Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ  Ảnh hưởng của nhiệt độ tới độ nhớt µ = µ0e − λ ( t −t0 ) (1.8) Trong đó: µ, µ0 – độ nhớt động lực ở nhiệt độ t, t0 λ - hệ số tỉ lệ, đối với dầu λ = (0,02 ÷ 0,03) Với dầu, có thể sử dụng công thức sau: K  20  (1.9) µ t = µ 20    t  Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT... υ tăng theo qui luật đường cong Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ +/ p = (15 000÷20 000) at → các dầu biến thành chất rắn Sự biến thiên của υ theo p có thể biểu diễn bằng: υp = υ(1+ K.p) (1.11) υ - độ nhớt khí p = pa K – hế số phụ thuộc vào loại dầu p – áp suất tính bằng at Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH... có β = 4,75.10-10 m2/N Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ TÍNH NHỚT CỦA CHẤT LỎNG  Giả thiết Newton v F A h B Hình 1 Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CHẤT LỎNG VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA NÓ Giả thiết Newton phát biểu như sau: “Khi có chuyển động tương đối giữa các lớp chất lỏng với nhau thì sinh ra lực nhớt, ứng suất tiếp của nó tỷ . thuyết → Thủy lực – Máy thủy lực → Các môn chuyên ngành  Tài liệu tham khảo: Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực Phần thứ nhất THỦY LỰC THỦY LỰC  Chương. Bài giảng Thủy lực – Máy thủy lực NỘI DUNG  Phần thứ nhất THỦY LỰC THỦY LỰC  Phần thứ hai MÁY VÀ TRUYỀN DẪN MÁY VÀ TRUYỀN DẪN THỦY LỰC THỦY LỰC  Lôgic