bài giảng nghiên cứu thực nghiệm thủy lực

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.44 MB, 140 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

BÀI GIẢNG

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

THỦY LỰC

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

học:

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC

* Chun ngành đào tạo: Xây dựng cơng trình thủy * Mã số: 60-58-40

* Khối lượng: 2 tín chỉ (30 tiết)

* Bộ môn phụ trách: Thủy cơng- Khoa cơng trình

* Cán bộ giảng dạy PGS.TS Lê Xuân Khâm - BM Thủy công TS Phạm Thị Hương - BM Thủy lực

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

2. Mục tiêu và yêu cầu của môn học:

* Những kiến thức cần đạt được khi học xong môn học:

- Những khái niệm cơ bản về nghiên cứu thực nghiệm mơ hình thủy lực

- Lý thuyết tương tự các hiện tượng thủy động lực học - Mơ hình hóa một số hiện tượng thủy lực cơ bản.

- Nắm được một số thiết bị đo chủ yếu và cách đo.

* Mối quan hệ với các môn học khác:

Cần có kiến thức của các mơn: Tốn ứng dụng, tin học, thủy lực, thủy cơng, cơng trình tháo.

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

4. Tài liệu giảng dạy chính thức:

Bài giảng môn Nghiên cứu thực nghiệm thủy lực.

5. Nội dung bài giảng:

Chương 6: Nghiên cứu trong thực tế.

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

- Thủy động lực học là một trong những vấn đề cơ bản của thủy lực cơng trình.

- Thủy lực động học là khoa học về những quy luật chuyển động của chất lỏng thực cũng như tác động tương hỗ giữa nó với mơi trường xung quanh.

- Những định luật cơ bản do D.Bernoulli; L.Euler đưa ra giữa thể kỷ 18.

- Đến thế kỷ 19 nhiều nhà khoa học đã có thành cơng: Saintvenant, Giukovsky, Boussines.

- Thế kỷ 20 phát triển rầm rộ.

- Thực tế đã chỉ ra rằng: Thực nghiệm mô hình thủy lực ngày càng phát triển và không thể thiếu trong nghiên

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

- Thủy động lực học là một trong những vấn đề cơ bản của thủy lực cơng trình.

- Thủy lực động học là khoa học về những quy luật chuyển động của chất lỏng thực cũng như tác động tương hỗ giữa nó với mơi trường xung quanh.

- Những định luật cơ bản do D.Bernoulli; L.Euler đưa ra giữa thể kỷ 18.

- Đến thế kỷ 19 nhiều nhà khoa học đã có thành cơng: Saintvenant, Giukovsky, Boussines.

- Thế kỷ 20 phát triển rầm rộ.

- Thực tế đã chỉ ra rằng: Thực nghiệm mơ hình thủy lực ngày càng phát triển và không thể thiếu trong nghiên cứu thủy động lực học.

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

1. Các phương pháp được sử dụng:

- Phương pháp lý luận. - Phương pháp đồ giải.

- Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp kết hợp

2. Phát triển theo hai hướng:

- Các phương pháp cổ điển có sự hỗ trợ của tin học

- Tìm kiếm phương pháp mới (phải nhanh, chính xác hơn đáp ứng được yêu cầu)

Có ý kiến cho rằng: Trong nghiên cứu thủy lực, mơ hình

tốn cho kết quả chính xác hơn, tiện hơn. Song nghiên cứu mơ hình vẫn phát triển bởi nó có thế mạnh riêng.

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

1. Các loại nghiên cứu thực nghiệm:

a) Nghiên cứu cơ bản: Giải quyết vấn đề chung, phạm vi

rộng , ví dụ: nghiên cứu dạng đường mặt nước của dịng chảy khơng ổn định ba chiều, nghiên cứu quy luật chuyển động của bùn cát…

b) Nghiên cứu ứng dụng: Giải quyết những vấn đề cụ thể

(cơng trình cụ thể).

Khơng có ranh giới giữa hai loại (nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng).

Ngày càng đan xen vào nhau.

1.2. NỘI DUNG CỦA THỰC NGHIỆM MƠ HÌNH THỦY LỰC

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

2. Nội dung thực hiện mơ hình thuỷ lực

1.2. NỘI DUNG CỦA THỰC NGHIỆM MƠ HÌNH THỦY LỰC

Hiện tượngTĐLH

Phân tích tốn học Phân tích thứ ngun Mơ hình tốn học Mơ hình vật lý

Tính tốn bằng số

Tính tốn

tương tự Tính tốn hợp phối MH thủy lực MH khí MHt ương tự tự

Nghiên cứu trong

thực tế

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

3. Các bước tiến hành nghiên cứu thực nghiệm một vấn đề thủy đông lực học

- Xác định mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu - Xác định các đại lượng ảnh hưởng đến hiện tượng nghiên cứu, lập phương trình chung nhất thể hiện sự liên hệ giữa các đại lượng (có sử dụng PP Buckingham-PP Phân tích thứ ngun)

- Xác định loại mơ hình, vị trí đạt mơ hình, tỷ lệ mơ hình, sêry thí nghiệm, thiết bị và phương pháp đo, phương pháp đánh giá kết quả

- Thiết kế, chế tạo, lắp đặt mơ hình - Tiến hành thực nghiệm

- Đánh giá kết quả thí nghiệm

Kết luận, viết báo cáo và kết thúc cơng việc

§1.2. NỘI DUNG CỦA THỰC NGHIỆM MƠ HÌNH THỦY LỰC

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

1. Mơ hình là gì ?

* Là hình ảnh của tư duy hoặc là sản phẩm vật chất được tạo ra bằng các vật liệu khác nhau; nhằm phản ảnh hoặc đồng dạng với đối tượng nghiên cứu ; những kết quả nghiên cứu trên đó đem đến những thông tin chính xác về đối tượng cần nghiên cứu trong thực tế.

* Mơ hình chia ra: - Cụ thể và trìu tượng

- Mơ hình tốn và mơ hình lý

- Mơ hình giải tích và mơ hình số - Mơ hình động và mơ hình tĩnh

- Mơ hình tất định và mơ hình bất định

§1.3. MƠ HÌNH VẬT LÝ VÀ MƠ HÌNH TỐN

BỘ MƠN THỦY CƠNG

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

2. Mơ hình hố

Là sự biểu thị bằng hình ảnh các cơng trình hoặc hiện tượng bằng cơng cụ vật lý và tốn học hợp lý để nghiên cứu nó hiệu quả.

3. Mơ hình vật lý

- Là sự tương tự giữa hai thực thể.

- Mơ hình thủy lực là một loại của mơ hình vật lý. - Vật liệu giống trong thực tế.

- Mơ hình hóa hiện tượng thủy lực dựa trên lý thuyết tương tự.

- Tiêu chuẩn tương tự, giúp thiết kế mơ hình và chuyển đổi kết quả từ mơ hình ra thực tiễn.

§1.3. MƠ HÌNH VẬT LÝ VÀ MƠ HÌNH TỐN

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

4. Mơ hình tốn

- Dựa trên sự tương tự giữa thực thể và tư duy

- Tiện cho nghiên cứu hiện tượng vật lý phức tạp có thể tốn học hố được.

- Mơ hình tốn một hiện tượng vật lý được tạo thành: + Từ một mơ hình thực.

+ Từ sự biểu thị bằng toán học các mối quan hệ vật lý. + Từ các phương pháp giải được bằng tốn học.

§1.3. MƠ HÌNH VẬT LÝ VÀ MƠ HÌNH TỐN

BỘ MƠN THỦY CƠNG

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

- Kiểm tra các kết quả tính tốn theo lý thuyết.

§1.4. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ VÀ TIỆN ÍCH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

3. Tiện ích:

- Kích thước bé hơn so với thực tế.

- Đo các đại lượng chính xác, nhanh và tiện lợi. - Đo đạc mang tính hệ thống cao.

- Có thể đến được bất kỳ vị trí nào để đo đạc

- Có thể quan sát và nghiên cứu lâu một hiện tượng hoặc đồng thời các yếu tố.

§1.4. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ VÀ TIỆN ÍCH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC

Hồ Xuân Hương – Đà Lạt

Cống Mương Chuối - TPHCM

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

BÀI GIẢNG

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT TƯƠNG TỰ CÁC HIỆN TƯỢNG THỦY ĐỘNG LỰC HỌC

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

- Nghiên cứu các hiện tượng trên mơ hình dựa trên lý thuyết tương tự.

- Lý thuyết tương tự phát triển theo hai hướng: Từ phương trình vi phân cơ bản cơ bản và từ phương pháp phân tích thứ nguyên.

- Cơ sở là các định luật tương tự (tiêu chuẩn tương tự) phản ánh quan hệ giữa thực tế (nguyên hình) và mơ hình.

- Biểu diễn các đặc trưng của hiện tượng bằng ba đại lượng cơ bản (ba thứ nguyên cơ bản): Độ dài (L); Khối lượng (M) ; Thời gian (T)

- Các đại lượng vật lý khác đều có thể biểu diễn qua ba thứ nguyên cơ bản này

- Tương tự cơ học được đảm bảo khi: Tỉ lệ kích thước là như nhau, chuyển động tương tự, nguyên nhân chuyển động tương tự.

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

§2.2. PHÂN TÍCH THỨ NGUN VÀ ỨNG DỤNG

- Là một phươngphápnghiêncứuhiệntượngtủyực.-Cơsở ý uận:

+Mộtph ươngt ình vậtý đúngphảil à mộtph ươngt ình đồngnhất

về thứ nguyên. Ví dụ: Q = mb 2g Ho3/2

+ Điềung ượclại:mộtphươngt ình cânbằngtứngunkhơngphảilnàmộtph ươngt ình vậtý đúng.

BỘ MƠN THỦY CƠNG

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Trong n đ

ạil

ư

ợngcó:Đạilượngbiếnđổi,đạilượngkhơngbiếnđổiđạilượngảnhưởnghiềutkháchauđếniệnượngghinứu.

ngun 

1,



2

... đư

ợchiếtlậpừác i

f(

1,



2

... 

n-r

) = 0 (2-2)

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

§2.2. PHÂN TÍCH THỨ NGUYÊN VÀ ỨNG DỤNG

Chú ý:

+ Trong n đạil ượngbiếnđổia i; chọn r đạil ượngbiếnđổicóchứartứnguyêncơbản:r≤3

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

§2.2. PHÂN TÍCH THỨ NGUN VÀ ỨNG DỤNG

4. Xác địnhcácsốmũch ưabiếtcủacáca i trong mỗi j bằng cân bằng thứ nguyên.

Trong trườngợphung: j = a1xj. a2yj. a3zj. ai (2-3) (i # 1,2,3)

5. Tìm các số mũ chưaiếtx j, yj, zj bằng cân bằng thứ nguyên.

6. Áp dụng các phép tính tổ hợp tươnghỗgiữacácbiếnkhơngthứngun.nhân,chi,cănhức,lũyhừa):

F(12;

 ; 1 .2 .3; … ) = 0 (2-4)

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Ví dụ: Áp dụng lý thuyết hàm  tìm phươngt ình biểutịquanhệgiữa



</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

§2.2. PHÂN TÍCH THỨ NGUYÊN VÀ ỨNG DỤNG

Với:

Cuối cùng ta có:

 





</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LÝ THUYẾT TƯƠNG TỰ

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LÝ THUYẾT TƯƠNG TỰ

 ;

lx  ;

ux  ;

ươ ựđộựọ

ự ươ ựủựựế

BỘ MÔN THỦY CƠNG

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

§2.3. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ LÝ THUYẾT TƯƠNG TỰ

3. Tươngựđộngựcọc:

- Là sự tươngtựhồntàncủacáclựctongtựctếvàtênmơh ình

- Nếu có tươngự ình ọcồnồn

ex 

 )hì:

p   

ếươ ựđộựọ



</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

NHỮNG QUY LUẬT CHUNG CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

I. Những quy luật dẫn ra từ phương pháp phân tích thứ nguyên

Các đại lượn vật lý ảnh hưởng đến hiện tượng nghiên cứu: - Đối với chất rắn:

- Ngồi ra cịn tính đến gia tốc trọng trường g; kích thước của mơi trường mà hiện tượng thủy lực diễn ra: chiều dài l, chiều rộng b và

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

NHỮNG QUY LUẬT CHUNG CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

I. Những quy luật dẫn ra từ phương pháp phân tích thứ nguyên

Lực tác dụng lên vật thể trong chất lỏng được biểu thị bởi quan hệ: 𝑃 = 𝑐′. 𝜇𝑎. 𝜌𝑐.𝐾𝑒. 𝜎𝑓. 𝑉𝑖. 𝑏𝑘.𝑙𝑛.ℎ𝑝.𝑑𝑥. 𝜌𝑐𝑦. 𝑔𝑧

Với c’là một hằng số; a,c,e,f,I,k,n,p,x,y,z là số mũ chưa biết Thứ nguyên các đại lượng vật lý (3 thứ nguyên cơ bản: M,T,L)

P: MLT-2; : ML-1T-1; c,: ML-3; K: ML-1T-2; : MT-2L-1; V: LT-1; h,b,l,d: L; g: LT-2

Áp dụng phương pháp phân tích thứ ngun ta có: 𝑃 = 𝑐′𝜌𝑙2𝑉2 

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

NHỮNG QUY LUẬT CHUNG CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

I. Những quy luật dẫn ra từ phương pháp phân tích thứ ngun

Các số khơng thứ ngun trong phương trình 2-18 a) 𝑃

𝜌𝑙2𝑉2 = 𝑁𝑒 là số Newton; Vì 𝑝 = 𝑙𝑃2 nên cịn dùng 𝑝

𝜌𝑉2 = 𝐸𝑢 là số Euler b) 𝑉2

𝑔𝑙 = 𝐹𝑟 là số Froud c) 𝜌𝑙𝑉

𝜇 = 𝑙𝑉 = 𝑅𝑒 là số Raynold d) 𝜌𝑙𝑉2

𝜎 = 𝑊𝑒 là số Weber e) 𝜌𝑉2

𝐾 = 𝐶𝑎 là số Caushy

Phương trình 2-18 có thể viết lại là: Ne = (Fr, Re,We,Ca, ℎ , 𝑏, 𝑑 , 𝜌𝑐)

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

§2.4. NHỮNG QUY LUẬT CHUNG CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

Từ đâycó: Tiêu chuẩn Froud: Fr 1

Tiêu chuẩnRayrold: Re 1

Tiêu chuẩn Weber: We 1

Tiêu chuẩn Caushyl: ca 1

II. Những quy luật dẫn ra từ phương trình Navier -tokes

BỘ MƠN THỦY CƠNG

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

NHỮNG QUY LUẬT CHUNG CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

- Muốn có tương tự cơ học thì phải thỏa mãn mọi tiêu chuẩn - Muốn chính xác thì

+ Phải sử dụng chất lỏng khơng phải là nước + Dùng mơ hình với l = 1 (ngun hình)

- Thực tế khơng thể tìm ra chất lỏng thỏa mãn điều kiện tương tự về cơ học. Vì thực nghiệm trên mơ hình thủy lực thường là nước nên không tạo ra được tương tự cơ học chính xác (chỉ tạo ra tương tự cơ học gần đúng)

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

TƯƠNG TỰ THEO TIÊU CHUẨN FROUD

- Biểu thị các hiện tượng thủy lực mà tác dụng của trọng lực chiếm ưu thế

- Dùng để nghiên cứu dịng chảy có mặt thống - Phương trình cơ bản 𝜆𝐹𝑟 = 𝜆𝑉2

𝜆𝑔 𝜆𝑙 = 1 Hay 𝑉𝑡2

𝑔𝑡𝑙𝑡 = 𝑉𝑚2

𝑔𝑚𝑙𝑚, có nghĩa Fr(t) = Fr(m) Vì 𝜆𝑔 = 1 nên 𝜆𝑉 = 𝜆𝑙 ;

𝜆𝑄 = 𝜆𝑆. 𝜆𝑉 = 𝜆𝑙5/2𝜆𝑡 = 𝜆𝑙

𝜆𝑉 = 𝜆𝑙1/2

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

TƯƠNG TỰ THEO TIÊU CHUẨN RAYNOLD

- Biểu thị giới hạn tương tự của hai chất lỏng nhớt không nén được, chịu lực ma sát là chủ yếu

Ví dụ mơ hình hóa dịng chảy có áp trong ống (cống, ống, đường hầm…)

- Phương trình cơ bản 𝜆𝑅𝑒 = 𝜆𝜌𝜆𝑙𝜆𝑉

𝜆𝜇 = 1 Hay 𝑉𝑡𝑙𝑡

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

TƯƠNG TỰ THEO TIÊU CHUẨN WEBER

- Biểu thị các hiện tượng liên quan đến chuyển động của chất lỏng mà lực tác dụng chiếm ưu thế là lực mao dẫn (lực mao dẫn do sức căng mặt ngoài gây nên)

- Phương trình cơ bản λ𝑤𝑒 = λ𝜌λ𝑙λ𝑉2

λ𝜎 = 1 Hay 𝜌𝑡𝑙𝑡𝑉𝑡2

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

TƯƠNG TỰ THEO TIÊU CHUẨN CAUSHY

- Biểu thị các hiện tượng thủy lực khi lực tác dụng chiếm ưu thế là lực đàn hồi thể tích của nước

- Phương trình cơ bản λCa = 𝜆𝜌𝜆𝑉2

𝜆𝐾 = 1 Hay 𝜌𝑡𝑉𝑡2

𝐾𝑡 = 𝜌𝑚𝑉𝑚2

𝐾𝑚 ; 𝐶𝑎 = 𝜌𝑉𝐾 2 = idem

Nếu trong mơ hình và trong thực tế cùng sử dụng một loại chất lỏng (𝜆𝜌 = 1; 𝜆𝐾 = 1) thì 𝜆𝑉 = 1, 𝜆𝑡 = 𝜆𝑙

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

1) Điều kiện giới hạn là hạn chế phạm vi và tỉ lệ trong nghiên cứu thực nghiệm.

2) Các điều kiện giới hạn:

a. Muốn đảm bảo tương tự cơ học thì đồng thời cần có tương tự hình học, tương tự động học, tương tự động lực học

b. Trên mơ hình cần đảm tồn chế độ dòng chảy như trong thực tế

b. Nếu theo tiêu chuẩn Fr:

- Có thể bỏ qua lực cản khi Re > Regh.

- Tác dụng của lực mao dẫn bỏ qua khi lực cột nước tràn, lưu tốc, chiều sâu dịng chảy trên mơ hình đủ lớn , cụ thể:

+ Cột nước H trên đỉnh ngưỡng tràn thành mỏng mơ hình phải thỏa mãn H60mm; ở ngưỡng tràn trịn là H50mm…

BỘ MƠN THỦY CÔNG

</div>Trang 41<div class="page_container" data-page="41">

ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN CỦA TƯƠNG TỰ CƠ HỌC

b. Nếu theo tiêu chuẩn Fr (tiếp)

+ Lưu tốc dịng chảy trên mơ hình V 0,23m/s + Chiều sâu dịng chảy trên mơ hình h  15mm

- Dịng chảy dưới của van: thì độ mở van và chiều cao cột nước đủ lớn, cụ thể: độ mở a  60mm, chiều rộng máng đặt trong mơ hình b  60mm, cột nước áp lực nhỏ nhất h  3,3a

- Đảm bảo điều kiện khí thực khi Re = (1÷2).106

(tham khảo thêm tài liệu)

</div>Trang 42<div class="page_container" data-page="42">

BÀI GIẢNG

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 44<div class="page_container" data-page="44">

1. Xác định nhiệm vụ, yêu cầu nghiên cứu. 2. Đề xuất hướng giải quyết.

3. Xác định phương pháp thực hiện nhiệm vụ (điều kiện tương tự, giới hạn; các đại lượng biến đổi)

4. Quyết định số lượng mô hình, loại mơ hình, tỷ lệ mơ hình (

l

), vật liệu, mức độ đơn giản hóa.

5. Xác định nội dung nghiên cứu, các bước, dụng cụ kỹ thuật đo.

6. Thời hạn bắt đầu và kết thúc công việc.

7. Chọn vị trí đặt mơ hình, đường cấp nước, đường thốt nước.

BỘ MƠN THỦY CƠNG

</div>Trang 46<div class="page_container" data-page="46">

II. Thiết bị cố định

1. Máng thủy lực: gắn liền với vịng tuần hồn của

nước

§3.2. CÁC LOẠI MƠ HÌNH & THIẾT BỊ

BỘ MƠN THỦY CÔNG

</div>Trang 47<div class="page_container" data-page="47">

II. Thiết bị cố định

2. Thiết bị cấp, thốt nước:

- Có 2 vịng tuần hồn:

+ Cấp nước cho mơ hình về bể hút.

+ Thừa nước, qua tràn thành bên bể, về bể hút. - Gồm:

+ Bể hút, ống hút, máy bơm, ống đẩy, + Bể tạo áp,

+ Máng tràn, bể hứng nước thừa, ống dẫn nước thừa, + Ống cấp nước tới mơ hình, máng thủy lực và mơ hình, + Đường nước xả, máng hoàn nước về bể hút.

§3.2. CÁC LOẠI MƠ HÌNH & THIẾT BỊ

</div>Trang 48<div class="page_container" data-page="48">

II. Thiết bị cố định

§3.2. CÁC LOẠI MƠ HÌNH & THIẾT BỊ

1. Bể chứa dưới đất 2. Ống hút

3. Máy bơm 4. Ống đẩy

5. Bể tạo áp lực 6. Máng tràn

7. Bể hứng nước thừa 8. Ống dẫn nước thừa

9. Ống (có khóa) dẫn nước tới mơ hình

</div>Trang 49<div class="page_container" data-page="49">

I. Bố trí mơ hình trong phịng thí nghiệm

- Liên quan đến loại mơ hình, tỷ lệ mơ hình (

l

). - Diện tích và khơng gian dành cho mơ hình.

- Việc xây dựng mơ hình, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa…là kinh tế nhất

- Thuận tiện cho việc gắn với hệ thống cấp, thoát nước. - Gắn với vịng tuần hồn bùn cát ở mơ hình lịng dẫn mền.

- Gắn với đại tu, nâng cấp, cung ứng vật liệu, quay phim chụp ảnh đo.

</div>Trang 50<div class="page_container" data-page="50">

II. Định vị và xây dựng mơ hình

</div>Trang 51<div class="page_container" data-page="51">

1. Máng thủy lực cố định

- Kích thước: l = 10 ÷ 20 (m); h = 0.5 ÷ 1 (m); b = 0.3 ÷ 2 (m)

- Đặt trên sàn hoặc treo - Qmax = 100 ÷ 500 (l/s)

- Máng để nghiên cứu lòng dẫn

</div>Trang 52<div class="page_container" data-page="52">

Xói lịng dẫn

Chuyển động của bùn cát Nghiên cứu về sóng

BỘ MƠN THỦY CƠNG

</div>Trang 53<div class="page_container" data-page="53">

3. Hệ thống cấp nước: Là một vòng tuần hồn khép kín

- Bể tạo áp - Ống dẫn

- Thiết bị đo lưu lượng: + Tràn tiêu chuẩn

+ Ống Ventury

+ Thiết bị cảm ứng, hiện số, gắn máy tính

- Điều chỉnh lưu lượng: (điều chỉnh theo một quy luật nhất định)

</div>Trang 54<div class="page_container" data-page="54">

4. Dẫn nước từ mơ hình:

- Thiết bị điều chỉnh mực nước hạ lưu.

- Thiết bị thu cát, sỏi. - Thiết bị tập chung nước.

- Máng dẫn nước trở về bể hút.

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>Trang 55<div class="page_container" data-page="55">

§3.4. THIẾT BỊ CỦA PHỊNG THÍ NGHIỆM THỦY LỰC

</div>Trang 56<div class="page_container" data-page="56">

- Thước đo đặt trực tiếp trên mơ hình. - Thước đo tiếp xúc.

- Thước đo gắn trên xe cầu chạy dọc. - Thước đo một hoặc nhiều đầu nhọn.

BỘ MÔN THỦY CÔNG

</div>

bài giảng nghiên cứu thực nghiệm thủy lực

<b>NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM </b>

<b>THỦY LỰC </b>

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU

CHƯƠNG: MỞ ĐẦU

<b>NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC </b>

- Nghiên cứu các hiện tượng trên mơ hình dựa trên lý thuyết tương tự.

- Lý thuyết tương tự phát triển theo hai hướng: Từ phương trình vi phân cơ bản cơ bản và từ phương pháp phân tích thứ nguyên.

- Cơ sở là các định luật tương tự (tiêu chuẩn tương tự) phản ánh quan hệ giữa thực tế (nguyên hình) và mơ hình.

- Biểu diễn các đặc trưng của hiện tượng bằng ba đại lượng cơ bản (ba thứ nguyên cơ bản): Độ dài (L); Khối lượng (M) ; Thời gian (T)

- Các đại lượng vật lý khác đều có thể biểu diễn qua ba thứ nguyên cơ bản này

- Tương tự cơ học được đảm bảo khi: Tỉ lệ kích thước là như nhau, chuyển động tương tự, nguyên nhân chuyển động tương tự.

Trong n đ

ư

ngun 



... đư

f(



... 

) = 0 (2-2)

Với:

Cuối cùng ta có:



<b>NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC </b>

1. Xác định nhiệm vụ, yêu cầu nghiên cứu. 2. Đề xuất hướng giải quyết.

3. Xác định phương pháp thực hiện nhiệm vụ (điều kiện tương tự, giới hạn; các đại lượng biến đổi)

4. Quyết định số lượng mô hình, loại mơ hình, tỷ lệ mơ hình (

), vật liệu, mức độ đơn giản hóa.

5. Xác định nội dung nghiên cứu, các bước, dụng cụ kỹ thuật đo.

6. Thời hạn bắt đầu và kết thúc công việc.

7. Chọn vị trí đặt mơ hình, đường cấp nước, đường thốt nước.

<b>II. Thiết bị cố định </b>

<i>1. Máng thủy lực: gắn liền với vịng tuần hồn của </i>

nước

<b>I. Bố trí mơ hình trong phịng thí nghiệm </b>

- Liên quan đến loại mơ hình, tỷ lệ mơ hình (

). - Diện tích và khơng gian dành cho mơ hình.

- Việc xây dựng mơ hình, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa…là kinh tế nhất

- Thuận tiện cho việc gắn với hệ thống cấp, thoát nước. - Gắn với vịng tuần hồn bùn cát ở mơ hình lịng dẫn mền.

- Gắn với đại tu, nâng cấp, cung ứng vật liệu, quay phim chụp ảnh đo.

<b>II. Định vị và xây dựng mơ hình </b>

- Kích thước: l = 10 ÷ 20 (m); h = 0.5 ÷ 1 (m); b = 0.3 ÷ 2 (m)

- Đặt trên sàn hoặc treo - Qmax = 100 ÷ 500 (l/s)

- Máng để nghiên cứu lòng dẫn

<i>3. Hệ thống cấp nước: Là một vòng tuần hồn khép kín </i>

- Bể tạo áp - Ống dẫn

- Thiết bị đo lưu lượng: + Tràn tiêu chuẩn

+ Ống Ventury

+ Thiết bị cảm ứng, hiện số, gắn máy tính

- Điều chỉnh lưu lượng: (điều chỉnh theo một quy luật nhất định)

<i>4. Dẫn nước từ mơ hình: </i>

- Thiết bị điều chỉnh mực nước hạ lưu.

- Thiết bị thu cát, sỏi. - Thiết bị tập chung nước.

- Máng dẫn nước trở về bể hút.

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về