Chương 5 CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT LỎNG NHỚT KHÔNG NÉN ĐƯỢC A- TÓM TẮT LÝ THUYẾT 5.1. TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG Tổn thất năng lượng hw có thể chia làm 2 loại: tổn thất dọc đường hd và tổn thất cục bộ hc. Tổn thất năng lượng trong dòng chảy phụ thuộc vào vận tốc: Chảy tầng : Re < 2320 (hw ~ v) Chảy rối : Re > 2320 (hw ~ v2) Chảy quá độ: Re = 2320 (hw ~ vm, 1<m<2) Trị số Re = 2320 dùng làm tieu chuẩn để xác định trạng thái chảy trong ống tròn. Tổn thất dọc đường và cục bộ xác định bởi các công thức sau: (5.1) (5.2) Trong đó λ =f(Re, n)- hệ số ma sát (hệ số Đắcxi) l- chiều dài của ống hoặc kênh d- đường kính ống ( đối với ống có thiết diện bất kì thì d = 4R, trong đó R là bán kính thủy lực). n- độ nhám tương đối ζ- hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc vào số Re, hình dạng hình học của vật và thường được xác định bằng thực nghiệm Trường hợp đột mở: hình 5.1 (5.3) Trường hợp đột thu: hình 5.2 (5.4) 5.2. DÒNG CHẢY TẦNG TRONG ỐNG TRÒN Ta sử dụng phương trình Navier-stokes dạng tọa độ trụ: (5.5) Tích phân lên ta có: (5.6) Hệ số c1 và c2 được xác định bằng điều kiện biên ( khi r = ro, vận tóc u = 0), khi r = 0 ta tính đước c1 =0 Profil vận tốc: (5.7) Vận tộc tại truc: Lưu lượng (5.8) (5.9) Vận tốc trung bình (5.10) Ứng suất nhớt Hệ số hiệu chỉnh động năng 3  u d  2 2 vQ Hệ số hiệu chỉnh động lượng (5.11) (5.12)  u d  4/3 v Q Tổn thất dọc đường (5.13) (5.14) So sánh với công thức tính tổn thất quãn đường ta có: Từ đó ta tính được hệ số tổn thất dọc đường cho chảy tầng trong ống tròn: (5.15) Tổn thất áp suất (Định luật Haghen-Poazơ) (5.16) 5.3. DÒNG CHẢY RỐI TRONG ỐNG TRÒN Khi số Re> 2320 dòng trong ống tròn là chảy rối, lớp chảy tầng sát thành tính theo công thức: (5.17) Đối với bản phẳng δT= 186Re-0,7δ Hệ số nhớt rối (5.18) (5.19) (5.20) Trong đó l = ky, chiều dài xáo trộn, đặc trưng cho sự chuyển động theo phương ngang của các phần tử chất lỏng; k = 0,4; du gradient vận tốc trung bình thời gian dy Do đó:  du  du   l 2 