Chuyển động một chiều của chất lỏng (CHƯƠNG 4) - Osborne Reynolds

UN
Uni24h
0 lượt tải
22
0

Đang tạo bản xem trước...

Tài liệu tiếp của tác giảChuyển động của chất lỏng nhớt không nén được (Chương 5)
Chương trướcKhông có
Cùng môn sauChuyển động của chất lỏng nhớt không nén được (Chương 5)

Nội dung tài liệu

Trang 1

CHƯƠNG 4: CHUYỂN ĐỘNG MỘT CHIỀU CỦA CHẤT LỎNG 4.1. Hai trạng thái dòng chảy - Thí nghiệm Reynolds 4.2 Tổn thất năng lượng trong dòng chảy 4.3. Chảy rối trong ống tròn 4.4. Chảy tầng trong ống tròn 4.5. Chảy tầng trong các khe hẹp 4.6. Dòng chảy trong khe hẹp do ma sát - Cơ sở lý thuyết bôi trơn thủy động 1

Trang 2

4.1 Hai trạng thái dòng chảy –Thí nghiệm Reynolds (1883) Thí nghiệm: Kết quả: Osborne Reynolds Anh (1842-1912) Revd  Kết luận: TẦNG QUÁ ĐỘ RỐI Re<2320 Re 2320 Re>2320 gh 2

Trang 3

Dòng chảy trong ống tròn: Rnvd Rn 2320 4d2  gh d  4 d h  d Dòng chảy trong kênh có mặt thoáng: vd Re 580 Re  h gh(R) 4a2 R d  a h 4a d 4 Re 580hay380 h  gh   d  4ab  2ab h 2ab ab     d  4ab h 2a b 3

Trang 4

4.2 Tổn thất năng lượng trong dòng chảy TỔN THẤT DỌC ĐƯỜNG hw h hc TỔN THẤT CỤC BỘ d DARCY (1856) WEISBACH l v2 l v2 h  v2 h λ h λ c 2g d d2g d 4R 2g tl  = f(Re, )  Rtl d  n  d  = f(Re, )   30d n - hệ số nhám thành ống t Re   - chiều cao TB mô nhám  - chiều dày lớp chảy rối t sát thành 4

Trang 5

I- Chảy tầng  A hw kv II- Chảy quá độ từ tầng sang rối Re 1 ( hW chưa có quy luật) Dòng có áp Dầu nặng trong ống tròn A = 64 III-Rối thành trơn thủy lực Nước, dầu nhẹ A = 74 (2300 < Re < 105) f Re     t  4 IV-Rối thành nhám thủy lực Δ (Re > 105) 0,25 Δ 6 δt V-Rối thành hoàn toàn nhám (Re > 4.106) Đồ thị Nikurade (1933) δ  1Δ h k v2 t 6 w 52

Trang 6

Tiêu chuẩn giới hạn khu vực chảy rối từ đồ thị Nikurade Thành trơn thủy lực AB) Thành hoàn toàn nhám 8   d   d Re  10 Re 27 d7 Re 21,6C Re nh191 d tr  Δ nh Δ Δ λ   C – hệ số Sedi Re 21,6Cd bf  6

Trang 7

HỆ SỐ CẢN  TRONG CÔNG THỨC CHEZY (KÊNH - ỐNG TỐT) Manning V  C RJ n0,02 1 1 8g C n R6 (m0,5/s) C2 R0,5m n – hệ số nhám Manning K – hệ số lưu lượng Pavolopxki 0,011n0,04 1 y 0,011n0,04 CnR 1mR 4m 0,1mR1m y 1,3 n (m0,5/s) y 1,5 n Q2 V2 Q  AC RJ  K J h  l l d K2 C27 R

Trang 8

HỆ SỐ CẢN  TRONG CÔNG THỨC DARCY TẦNG RỐI-TRƠN THỦY LỰC RỐI-HOÀN TOÀN NHÁM Re2320 8   d Re  Re  27 d7 Re Re 191  64 tr  Δ nh Δ λ Re   1 Re4.106  (Poazoi) r 2  0 3.103Re105 0,3164 (Nikudrase) 1,742lg  Re0,25   (Blasius)   OCT  0,25  1 2 2320Re3,26.106 2 3262-46  lg3,7d 1,8lgRe1,5    (Konakob)   3101-44   (Ni 3101-46 (Frenken) 105Re3.106 ku 0,00320,221Re0,237 Nikuradserd RỐI-NHÁM THỦY LỰC ( se) )     Re Re  Re  1 tr nh 3.103Re3.106 2  100 0,25 2lgRe 0,8 0,1         (Karman-Nikuradse)     d Re 8  

Trang 9

h  v2 TỔN THẤT CỤC BỘ c 2g   0,50   2 v2 hc  1 2   2g  2 v2 hc 1  1   2g   1 đm t D;l  0,1D   0,80 v2 h  11  2 c 2  2g r    0,2  ξ  0,03 2 D 1 v hc   1 1 2   2g r   0,5  0,1 ξ  0,12 đt 9 D

Trang 10

HỆ SỐ TỔN THẤT CỤC BỘ Dòng uốn cong đều  d 3,5   b 3,5   0,1310,163    0,1243,104            R  900   2R  900                  900 d 2R 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0  d 0,13 0,14 0,16 0,21 0,29 0,44 0,66 0,98 1,41 1,98      b 0,12 0,14 0,18 0,25 0,40 0,64 1,02 1,55 2,27 3,23   10  

Trang 11

HỆ SỐ TỔN THẤT CỤC BỘ Dòng qua van khóa  35,5 Van nhỏ trục đứng  1,41,85 Van nhỏ trục nghiêng dx Van đĩa  2  1,30,2   trục đứng   d2   4 d ; b 2R 2R 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3  d 0 0,08 0,20 0,42 1,0 2,0 4,0 12,0     α:góc mở  b 0 0,12 0,40 1,0 2,1 4,4 8,0 24,0     0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 90 (d) 0,24 0,52 0,90 1.54 2,51 3,91 6,22 10,8 18,7 32,6 68,8 118 256 75111 

Trang 12

HỆ SỐ TỔN THẤT CỤC BỘ Dòng qua van khóa Van kim Van bi  2  2  0,50,15   0,50,15             dxtan/2x2tan2/2 0,75dx     x=0 khi x=0 12

Trang 13

4.3 Dòng chảy rối trong ống tròn Cấu trúc dòng rối trong ống: Phân bố vận tốc trong lõi rối: . , uu ulnr max k y luật lôgarit , ’ uuu' vận tốc tức thời Các uuu' 1T u udt vận tốc TB thời gian đặc T 0 trưng ppp' u' vận tốc mạch động u  vận tốc động lực mạch  ' v Q0,825u động  max13

Trang 14

4.4 Dòng chảy tầng trong ống – Dòng Haghen-Poazoi Phương trình vi phân Xét CĐ một chiều 1gradpvudu  1 dpv 2u 2u 0 u ux,y,z  dt  dx y 2 z2  x   u u 0 (Navier -Stockes) 2 2 dp y z  u u 1 constC y2 z2 dx Dòng chảy tầng  ĐK biên ( = const)  0 t div u0 r 0: u=u max Lực khối F  0 r r : u0 0 dp p hw  1 d r du  1 p    J r dr  dr   l dx l l   Dạng toạ độ trụ dòng đối xứng trục. 14

Trang 15

4.4 Dòng chảy tầng trong ống – Dòng Haghen-Poazoi Phân bố vận tốc Phân bố ứng suất tiếp Độ chênh áp  dup r  r p8lv 8lQ dy l 2 0 R r 2 r4 tl 0 0 r Quy luật u parabol  rr  p 0  J R 0 0 l 2 tl u  p r2 u p r2r2   max  0   0  Rtl- bán kính thủy lực 4 l 4 l   15

Trang 16

4.4 Dòng chảy tầng trong ống – Dòng Haghen-Poazoi Phân bố vận tốc trong ống Lưu lượng trong ống r r Q 0dQ 02dr  r2u   2 0 max 0 0 v Q1u u3d  2 max   2 v3Q Quy luật parabol u  p r2 u p r2r2 max 4l 0 4l  0      Phân bố ứng suất tiếp Độ chênh áp Tổn thất dọc đường  dup r  r 8lv 8lQ h h p dy l 2 0 R p  w  tl r 2 r4 d 0 0 2 2 r h  64 l v  l v  r r  p 0  J R d Red 2g d 2g 0 0 l 2 tl     64;Revd Rtl- bán kính thủy lực Re  16

Trang 17

4.5 Dòng chảy tầng trong các khe hẹp 4.5.1 Dòng chảy giữa hai tấm phẳng song song Phương trình vi phân chuyển động u=u(y) d2u  1 dp dy2  dx (y = 0; y= h): u = 0 ĐK biên h y  : uumax 2 u 1 dpyhy h b dp 1 p 2 dx   Q budy h3 h3b   0 12 dx 12 l y h u  1 dph2 Q 2 2 max 8  dx v   umax bh 3 b – bề rộng tấm phẳng l – chiều dài của khe 17

Trang 18

4.5.2 Dòng chảy dọc trục giữa hai trụ tròn Mặt trụ đồng tâm Mặt trụ lệch tâm br d; a D  2rtb  r1 r2   r r e 2 1 ar r ecos 1 cos 2 1    u 1 dp2y2 u  1 dp2 2 2 2dx 4  max 8dx QQ  dQDp313e2 Q 13e    2  12l  22 1 22 0         QQ vS2u b r3p Q Q e max    Q 2,5Q 1 3 16 1 2 1    2 1 18

Trang 20

4.6 Dòng chảy trong khe hẹp do ma sát Cơ sở lý thuyết bôi trơn thủy động 4.6.1 Dòng chảy giữa hai tấm phẳng song song (Bài toán Cu-et) Phân bố vận tốc u 1 dp   u  1 y y h y h 2μ dx Lưu lượng h u h 1 dp Q  udy  1  h3 2 12μ dx 0 Khi không có y    du  U  const u u U 1 T  τS  μ 1 S độ chênh áp 1 h dy h h 20

Hiển thị 20 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.

Bình luận (0)

Đăng nhập để tham gia bình luận

Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!

Tài liệu liên quan

Ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm môn Thủy lực (Chương 1) (Có đáp án)

Miễn phí279 trang

Chuyển động của chất lỏng nhớt không nén được (Chương 5)

Miễn phí124 trang

Bơm ly tâm (Chương 8)

Miễn phí010 trang

Kỹ thuật thủy khí (Bài tập chương 6) (Có đáp án)

Miễn phí015 trang

Kỹ thuật thủy khí (Bài tập chương 2) (Có đáp án)

Miễn phí016 trang
Cùng tác giả

Giáo trình Pháp luật đại cương 2021 - ĐH Thương Mại

Miễn phí0237 trang

Đề thi môn Đại số tuyến tính (NN2) (Kèm đáp án)

Premium38 trang

Luyện dạng thường gặp - Toán (HSA) - Dạng 1

Miễn phí74 trang

Đề khảo sát tháng 8 - Đề VACT Toán (Có đáp án chi tiết)

Miễn phí1311 trang

TSAP Thi thử đợt trải nghiệm - Toán

Premium912 trang