thủy khí kỹ thuật ứng dụng

Thuy khê ky thuátû æng duûng Huynh Vàn Hoang ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Låi tæûa Giao trçnh "Thuy khê ky thuáût æng duûng" âæåüc biãn soaûn theo âcãæång giang daûy cho sinh viãn cac nganh ky thuáût cua træång âaûi hoüc Bcah khoa Âa Nàng nhàm muûc âêch giup cho sinh viãn co tai liãûu tham khoa trong hoüc tûáp cung nhæ trong tênh toan thiãút kúã cca hãû thäúng thuy- khê. Tai liãûu âæåüc biãn soaûn khängøthtrãnah khoi sai sot trãn moüi phæång diûãn. Ráút mong âäüc gia vui long gop y kiãún xáy dæûng âøã tia liãûu âæåüc hnoachènh. Xin chán thanh cam ån. Âa nàng 8 - 2005 Tac gia ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Thuy khê ky thuátû æng duûng Huynh Vàn Hoang ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Chæång 1 Må âáu $1 - Muûc âêch, âäúi tæüång va phæång phap nghiãn cæu Thuy khi ky thuûát næg duûng nghiãn cuæ cac qui luáût cán bàng va chuyøãn âäüng acudong cháút long, nghiãn cæu læc tac duûng cau cháút lnog lãn váût ngûáp trong chúát lnog ténh hay chuyãøn âäüng va nghiãn cæu æng duûng cac kãút qutraãn vao san xuáút va âåi súäng. Âäúi tæüång nghiãn cuæ la cháút lnog con goüi lacháút næcå. Cac kãút quanhiãn cæu âæåüc ap duûng cho cháút khê. kim loûai nnog chay va häùn håüp thuyûlcæ, âæåüc güio chung lacháút lnog Nui-tån. Cac bai toan cua cháút lnog å traûng thia ténh âæåüc trçnh bya trong phán ténh hoüc chúát lnog, cac bai toan chuyãøn âäng cau cháút lnog âæåüc giiå thiãûu trong phná âäüng lûæc hüoc chúát lnog. Trong qua trçnh nghiãn cæu thuy khê æng duûng phia kãút hüåp chûàt chegiæa nghiãn cæu ly thuyãút va thæûc nghûimã . Viãûc nghiãn cuæ ly thuyãút bàt âáu tæquan sat hiãûn tæåüng va mä btaàng mä hçnh cå hoüc, vûát ly va toan hoüc. Khi nghiãn cuæ mäüt váún ,âcãhung ta phai váûn duûng cac nguyãn lcyå ban cua cå hoüc va vûát l,y ngoai ra phai kãút hüåp chûàt chekiãún thæc tona hoüc, cå lythuyãút, vûát lyva nhiãût âäüng ky thuáût ... . Âäi khi phia kiãøm tra kãút qunaghiãn cæu ly thuyãút bàng thæûc nghûimã trãn mä hçnh. Viãûc nghiãn cu bàng thæûc nghiûãm ânog vai tro hãút scæ quan troüng vç no bäø sung cho ly thuyãút.Trong müät säú lénh væûc nloa phæång phap chu yãúu lam cå såcho ly thuyãút, vê duû nhæ nghiãn cæu dong räúi, ... . Âãø âån gina cho viãûc nghiãn cuæ ly thuyãút ngæiå ta thæång bàt âáu tæ cháút lnog ly tæång, sau âo må räüng ra cho chúát lnog thæûc. Nghéa laphai xet âãún nah hæång cua tênh nhåt, tênh nen, ... cua cháút lnog. Trong nghiãn cæu ly thuyãút ngæiå ta tach khoi cháút lnog mäüt phán túä lnog co hçnh daûng tuy yva co cac tênh cháút cå - lynhæ toan bäü cháút nlgo. Cán læu y ràng mäùi phán túä lnog du nho âãún âáu cnug co kêch thæåc lån hån ráút nhiuã so våi kêch thæåc phán tæ va no chæa mäüt khúäi læåüng ráút nlåphán tæ. Mäi træång cháút lnog âæåüc coi lagäm vä säú nhnæg phán täú lnog phán bäú liãn tuûc. Våi khai niãûm phán túä lnog cho phep chung må räüng mäi trænåg cháút lnog nhæ træång váût ly âãø cothãø næg duûng cac qui luûát âüäng hoüc va âäüngûclæhüoc cau cå hoüc âãø nghiãn ucæchuyãøn âäüng cua cháút lnog. Vç thãú nhæng âûai læång âûàc træng âäüng hoüc va âäüngûclæhüoc cau cháút lnog co thãø biãøu diùãn bnàg cac ham liãn tuûc âúäi viå toaû âäü khäng gian vathåi gian, âäng thåi nhæng ham säú ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Thuy khê ky thuátû æng duûng Huynh Vàn Hoang ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ âo la nhæng ham kha têch, kha vi. Cac phæång phap âæåc sæ duûng trong nghiãn cuæ trong thuy khê ky thuáût : - Phæång phap thãø têch hæu hûan, trong âo sæduûng âënh luûát giatrë trung bçnh cua têch phán va cac biãøu thæc liãn hûã giæa têch phán màût va têch phán khäúi. - Phæång phap tæång tæû thuy khê-âiûãn t,æ trong âo mäi træång váûn túäc âæüåc thay bàng thúã hiãûu cau mäi træång. - Phæång phap phán têch thæ nguyãn dæû trãn cå såâäng nháút cau hãû phæång trçnh vi phán âaûo ham riãng. - Phæång phap thäúng kã thuy âäüng thæång âæåücngduâãø khoa sat chuyãøn âäüng trung bçnh cua dong räúi. $2 - Lëch sæ phat triãøn Nhæng nàm træåc cäng nguyãn (tr.CN) Arixtäút (384-322 tr.CN) nhatriãút hüoc Hy lûap âa mä ta va giai thêch cac hiãûn tæåüng chuøynã âäüng acunæåc va khäng khê. Gán 100 nàm sau Asimet (287 -212 tr.CN) nha váût lybac hoüc Hy lûap âatçm ra âënh luûát âáøy lãn cua cúhtá lnog va no trå thanh cå så cho nganh âong tau thuyãn. Nàm 1506 LãänadaVanxi (1452-1519) dæûa kãút qucaua Asimet âa nghiãn cæu tac duûng tæång häù gaiæváût chuyøãn âäüng vmaäi træång cháút lnog. Äng âa phat hiãûn ra læûc náng va âathiãút kãú my abay kiãøu canh dåi. Xtãvin (1548-1620) âaâæa ra "nguyãn ly thuy ténh". Nàm 1612 Galilã (1564- 1642) âa phat hiãûn lûæc cna mäi træång cháút lnog lãn váût chuyøãn âäüng vano ty lãû våi váûn útcä. Nàm 1643 Tärixeli (1608-1647) tçm ra cäng thcæ tênh váûn täúc chúát long chay ra khoi läù voi. Nàm 1650 Pascan (1623 - 1662) nghiãn cuæ sæû truynã ap suáút va chuyøãn âäüng kha dé cua cháút nlgo. Dæûa trãn cå såâo cac may ep thuy læûc, bäü tàngp a âa ra âåi. Huyghen (1629-1695) âa chæng minh læûc cna cháút lnog lãn cac váût chuyøãn âäüng tlyãû våi bçnh phæång váûn täúc. Trong "Nhæng nguyãn lycå ban cua cháút lnog" Nuitån (1642-1727) âa tach cå hoüc chúát lnog ra khoi lénh væc cå hoüc váût nrà våi gia thuyãút nhtå cua cháút lnog thæûc. Mia âãún thúã ky18 - thåi ky phuûc hæng cca cäng trçnh nghiãn cæu cua Åle (1707-1783), Bernoulli (1718-1813), ... âa hoan chènh cå så âäüng lûæc hüoc chúát lnog ly tæång. Âàc biãût phæång trçnh "tuäc bin - båm" cau Åle la cå så cho viãûc thiúãt kãú cac my athuy - khê canh dáùn. Phæång trçnh Bernoulli âaâæåc sæ duûng rüäng rai âe giai cac bai toan ky thuáût. Cuäúi thúã ky 18 âuá thãú ky 19 cac cäng trçnh nghiãn cuæ hæång vao cac bai toan dong hai chiãu, chuyãøn âäüng xyo,a ly thuyãút dnog tia, ... . Lagràng (1736-1813) âa giai cac bai toan phàng khäng xoay bàng ham biãún phæc. Hemhän (1847-1894) âachæng minh cac âënh ly cå ban cua chuyãøn âäüng xyoatrong cháút lnog. No trå thanh cå så cho viãûc thiúãt kãú canh ùdná theo lythuyãút dong xoay va viãûc ngiãn cuæ chuyãøn âäüng acugio bao trong khi quyãøn. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Thuy khê ky thuátû æng duûng Huynh Vàn Hoang ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Cuäúi thúã ky19 do yãu cáu phat triãøn ky thuûát cca cäng trçnh nghiãn cæu hæång vao giai quyãút cca bai toan vã cháút lnog thæûc. Tãn tuøäi cca nha bac hoüc, ky sæ gnà liãn våi cac cäng trçnh, Vê duû nhæ : úäng Venturi (1746-1822) dnug âãø âo læu læåüng. Cäng thæc tênh øtnä thúát nàng læüång mang tãn hai nha bac hoüc Âàcxi (1803-1858) vaVáyxbac (1866-1871). Säú Ráynän (1842-1912) âãø phán biãût hai tûrnag thia dong chay. Phæång trçnh Naviã (1785-1836) va Stäúc (1819-1903) la phæång trçnh chuyãøn âäüng cúhtá lnog thæûc coxet tåi váûn túäc biúãn dûang. Phæång trçnh vi phán lpå biãn cua Påràn âa âàût cå såly thuyãút cho cca bai toan tênh læûc cna cua cháút lnog thæûc lãn vûát chuyãøn âäüng,... Tuy nhiãn do tênh cúhtá phcæ taûp cau cháút lnog thæûc nãn bãn caûnh cac cäng trçnh nghiãn cæu ly thuyãút co cac cäng trçnh nghiãn cæu thæûc nghiûãm. Cca kãút quathæûc nghiûãm âa gop phán khàn âënh sæû âung ânà cac kãút qua nghiãn cæu ly thuyãút. Cca bai toan chay táng trong khe hep cua Cuet âa âæåüc sæduûng trong bia toan bäi trån thuy âäüng. Âúãn nàm 1883 cca thæûc nghiûãm cua Pãtåräúp âakhàn âënh sæû ânug âàn cua ly thuyãút bäi trån thuyâäüng. Âúãn nàm 1886 Jukúäpxki va hoüc trocua äng la Traplægin âa bäø sung vahoan chènh ly thuyãút bäi trån nay. Do yãu cáu thiúãt kãú tuäúc bin håi næcå, tuäúc bin khê vaky thuáût hang khäng viãc nghiãn cuæ âäüng lûæc hüoc chúát khê âa âæåüc quan tám tiå. Nàm 1890 Jukäúpxki âatäøng quta hoa bai toan chay bao váût co âiãøm riå va xac âënh cäng thæc tênh læûc náng trong chay bao präfin canh dùán. Trong thåi gian nya nha bac hoüc ngæåi Âæc la Kuty cung âa cäng bäú kúãt qua tæåüng tûæ. Dong væåüt ám âæüåc hai anh em ngæiå Ao la Màc nghiãn cæu. Jukäpxki nghiãn cæu chãú tûao ra úäng khê âüäng vathanh láûp phæång trçnh chuyøãn âäüng cau âaûn âaûo phan ûlæc cokhäúi læüång biúãn thiãn. Viãûc nghiãn cuæ chuyãøn âäüng acucháút lnog thæûc maâàûc biûãt lma sang to nguyãn nhán xuáút hiãûn dong rúäi va cca tênh cháút cau no âang la váún âe nan giia. Ap duûng phæång phap thäúng kã thuy læûc va gia trë trung bçmh theo thiå gian cua cac thäng säú dong rúäi chnug ta âa co nhæng kãút qua gán âung vã cac bai toan dong räúi. Trong thåi âaûi cå giiå hoa va tæû âäüng hocaac nganh ky thuáût viûãc næg duûmg cca thanh tæûu nghiãn cæu cháút lnog vao cac lénh væûc âotrå thanh nhu cáu. Å cac træång âaûi hüoc, cca nganh ky thuáût män hoüc thuykhê ky thuáût næg duûng âaâæåüc âæa vao ginag daûy müät ccah co hãû thúäng trong chæång trçnh âao taûo. $3 - Nhæng tênh cháút vûát lycå ban cua cháút long 3.1- Cáúu tûao phán tæ Cac cháút âæüåc cúáu taûo tpæhán tæ. Âo la nhæng phán tæ nho be nháút. Giaæ chung co læûc tæång tac tac duûng. Giæa cca phán tæ co khoang cach. Nãúu khonag cach nay nho hån 3.10-10 m thç ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Thuy khê ky thuátû æng duûng Huynh Vàn Hoang ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ cac phán tæ âáøy nhau, cno nãúu nolån hån 3.10-10 m thç chung hut nhau. Nhæng nãúu khonag cach âo lån hån 15.10-10 m thç læûc tæång tca giæa cac phán tæ ráút nh,o cac phán tæ âæåüc coi lakhäng tæång tac nhau næa. Cac phán tæ chuyãen âäüng khäng ngæng. Theo thuyãút âüäng nàng thç ván túäc cua chung phuû thuäüc voa nhiãût âüä cau váût thøã. Tuytheo sæû so snah giæa læûc liãn kúãt vaâäüng nàng cua phán tæ do chuyãøn âüäng nhiûãt vûát chúát âæüåc phán ra ba loûai chúát rnà, cháút lnog va cháút khê. Cac phán tæ cháút lnog chuyãøn âäüng quanh vë trê cán bnàg, âäng thåi cac vë trê cán bàng nay laûi di chuyãøn, nãn chúát lnog co hçnh daûng theo vûát chaæ va khäng thãø chúäng lûai sûæ biúãn dûang vãhçnh dang. Do con bë anh hæång âang kãø lûæc tæång tca giæa cac phán tæ nãn cháút næå khäng chëu nen, khäng chëu càt va chëu keo. Tuy theo nhiãût âüä vaap suáút cau mäi træångng cháút lnog co tênh cháút nhæ cháút rnà hay cháút khê. Âoi våi cháút khê lûæc liãn kúãt giaæ cac phán tæ nho hån âäüng nàng chuyøãn âäüng do nhiûãt. Cca phán tæ chuyãøn âäüng häùn loûan, tûæ do. Vç thúã hcáút khê khäng co thãø têch va hçnh dang nháút âënh. Cac phán tæ khê co kha nàng âiãn âáy thãø têch mano co màût. Khi cosæû htay âäøi pa suáút, nhiûãt âüä thç thãø têch chúát khê thay âøäi lnå. Tuy nhiãn trong âiãu kiãûn pa suáút nhiûãt âüä khê triå va váûn túäc dong khê nho thç váùn cothãø coi chúát khê lacháút lnog khäng nen âæåüc. Nghéa laco thãø a duûng cca qui luáût cau cháút lnog cho cháút khê. Chúát lnog va cháút khê âæüåc coi laâäng tênh âàng hæång. 3.2 - Læûc tca duûng lãn chúát long Táút cacac læûc tca duûng lãn chúát lnog âãu co thãø phán ra lma hai loaûi lalæûc khúäi valæûc mûàt. Læûc khúäi tylãû viå thãø têch chúát lnog (con goüi lalæûc thøã têch). Læûc khúäi gmä co troüng læåüng, lûæc quan tênh,... . No âæåüc biøãu diùãn bnàg biãøu thæc : FR = ∫R.ρ.dV (V ) Trong âo V la thãø têch hæu haûn cau cháút lnog chëu tac duûng båi læûc khúäi, ρ la khäúi læüång riãng cua cháút lnog, R la gia täúc khúäi (hay lûæc khúäi âån vë). Nãúu chúát lnog chè chëu tac duûng båi troüng lûæc thç gia túäc khúäi lagia täúc troüng træång. Nãúu cháút lnog chuyãøn âüäng våi gia täúc thç gia túäc lûæc khúäi gmä gia täúc troüng træång va gia täúc quna tênh cua chuyãøn âäüng. Læûc mûàt tylãû viå diãûn têch bãmàût chúát lnog. Læûc mûàt gmä cac læûc nhu lûæc pa, læûc ma sta, ... Læûc mûàt âæüåc tênh theo cäng thæc: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ... - tailieumienphi.vn