chương 2 tinh học lưu chất

PHẦN II:THỦY LỰC ỨNG DỤNG

Chương 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT


Mục đích: Nghiên cứu chất lỏng ở trạng thái không chuyển động nên không bị ảnh hưởng do độ
nhớt gây nên

1. ÁP SUẤT
 

Áp suất được định nghĩa là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích bề mặt:
Trong đó:

p – áp suất
G – lực tác dụng
F bề mặt

Thứ nguyên: 1 atm = 760mmHg= 10,33mH2O=1,033 kg/cm2
1at=735,6mmHg=10mH2O=1 kg/cm2=9,81.104N/m2
1N/m2=7,5.10-3 mmHg =1,02.10-4mH2O=10,2.10-2kg/m2


1. ÁP SUẤT(tt)
Áp suất được chia thành
 Áp suất tuyệt đối p
 Áp suất dư pdư
 Áp suất khí quyển pa
 Áp suất chân không pck

Áp suất dư – Áp suất chân không – Áp suất tuyệt đối

 Khi áp suất trong bình chứa (hoặc một thiết bị nào đó) lớn
hơn so với áp suất khí quyển, thì ta gọi áp suất trong bình
chứa đó đang là áp suất dư (H2.5.a)

N

Vậy áp suất tuyệt đối của bình chứa là: Pb = Pkq + Pdu ; m 2
Ở đây Pdư = ρghdư


Áp suất dư – Áp suất chân không – Áp suất tuyệt đối (tt)

Ngược lại khi áp suất trong bình chứa (hoặc một thiết bị nào
đó) nhỏ hơn so với áp suất khí quyển thì ta gọi áp suất trong
bình chứa đó đang là áp suất chân không (H2.5.b)
Vậy áp suất tuyệt đối của bình chứa là:
Ở đây Pck = ρghck

Pb = Pkq − Pck ;

N
m2


2. ÁP SUẤT THỦY TĨNH
•
•

Khối chất lỏng đang ở trạng thái cân
bằng.
Cắt bỏ phần trên→tác dụng vào đó một
hệ lực tương đương thì mới cân bằng.

 

Áp suất thủy tĩnh có đặc điểm:
- Theo phương pháp tuyến và hướng vào trong lòng chất lỏng.
- Tại một điểm bất kỳ trong lòng chất lỏng áp suất thủy tĩnh có giá trị
bằng nhau theo mọi phương.
- Làm hàm số của tọa độ p = f(x,y,z)
- Phụ thuộc vào TCVL: khối lượng riêng, gia tốc trọng trường…


3. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CÂN BẰNG EULER
Xét một nguyên tố thể tích dV=dxdydz.
Phương trình vi phân cân bằng Euler:
 


4. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH

 ++)

 

 H

=0

Trong đó: dp=++

  ρ, g là hằng số ta viết:

Tích phân ta được =C


4. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH (tt)
Vớ
   i những điều kiện giới hạn của z,p ta viết được
 


4. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH (tt)
Tên gọi phương trình
P
z +;thế năng
γ

P
; chiều
γ

cao pezômét

Thứ nguyên phương trình
Thứ nguyên: m cột lỏng
 Ứng dụng
Phương trình trên được ứng dụng vào các lĩnh vực như đo áp

suất, định luật bình thông nhau, định luật Pascal…


5. CHIỀU CAO PEZÔMÉT
Chiều cao pezomet là chiều cao của cột chất lỏng có khả năng tạo ra một
áp suất bằng áp suất tại điểm đang xét.
 

pA = ρghA
Pdư = pA – pa= ρghdư


6. Định luật bình thông nhau

 

 


7. Định luật Pascal

Phát biểu định luật Pascal “Độ biến thiên áp suất thủy tĩnh
trên bề mặt của một thể tích chất lỏng cho trước được truyền đi
nguyên vẹn đến tất cả các điểm trong khối thể tích chất lỏng đó”
' −P ;
∆P = PA
A

N
m2

7. Định luật Pascal
Ứng dụng định luật Pascal: để chế tạo các bơm thủy lực, các
máy ép v.v...


8. Áp lực của chất lỏng lên đáy bình và thành bình
Áp suất trên thành bình thay đổi theo chiều sâu của chất lỏng chứa trong
bình và được tính theo công thức:
p = p0 + ρgH
Trong đó: p – áp suất tác động lên đáy bình, thành bình
p0- áp suất trên mặt thoáng
ρ- khối lượng riêng chất lỏng
H- chiều cao mức chất lỏng từ điểm xét đến mặt thoáng


9. BÀI TẬP
Bài 1. Tìm áp suất tác dụng lên đáy bình chứa hình trụ,
biết h = 2m, lưu chất là nước có ρ = 1000 kg/m3


9. BÀI TẬP
Bài 2. Tìm áp suất tuyệt đối của bình ga đặt ở trong phòng như
hình vẽ biết Pdư của bình ga là 3at, h = 10mmHg và áp suất
khí quyển Pkq = 105N/m2


9. BÀI TẬP
Bài 3. Để giảm thiểu sai số khi đo đạc, người ta dùng áp kế

gồm nhiều chữ U nối với nhau. Các thông số cho trên hình vẽ.
Tính áp suất tuyệt đối của bình chứa đó?


9. BÀI TẬP ÔN