Tai lieu Thuy Luc _ Chuong 7

Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
CHặNG VII
DOèNG CHAY ỉN ậNH TRONG NG
COẽ AẽP
***
7-1 KHAẽI NIM C BAN Vệ ặèNG NG & NHặẻNG CNG THặẽC
TấNH TOAẽN C BAN
I. Khaùi nióỷm
II. Cồ sồớ õóứ tờnh toaùn thuớy lổỷc õổồỡng ọỳng
1. Cọng thổùc tờnh toaùn õọỳi vồùi ọỳng daỡi
2. Cọng thổùc tờnh toaùn õọỳi vồùi ọỳng ngừn
7.2 TấNH TOAẽN THUY LặC Vệ NG DAèI
I. Tờnh toaùn thuớy lổỷc ọỳng daỡi õồn giaớn
7.3. TấNH TOAẽN THUY LặC ặèNG NG NGếN
I. Tờnh toaùn thuớy lổỷc vóử õổồỡng ọỳng huùt
II.Tờnh toaùn thuớy lổỷc vóử õổồỡng ọỳng õỏứy
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 122
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn
Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi
CHỈÅNG VII
DNG CHY ÄØN ÂËNH TRONG ÄÚNG CỌ ẠP
⇓7-1 KHẠI NIÃÛM CÅ BN VÃƯ ÂỈÅÌNG ÄÚNG & NHỈỴNG CÄNG THỈÏC
TÊNH TOẠN CÅ BN.
I. Khại niãûm
- Äúng di l âỉåìng äúng trong âọ täøn tháút cäüt nỉåïc cäüt nỉåïc
dc âỉåìng l ch úu, täøn tháút củc bäü khạ nh, nh hån 5% täøn
tháút dc âỉåìng, trong tênh toạn cọ thãø b qua täøn tháút củc bäü.
- Äúng ngàõn l âỉåìng äúng trong âọ täøn tháút củc bäü cọ tạc dủng
quan trng nhỉ täøn tháút dc âỉåìng, låïn hån 5% täøn tháút dc âỉåìng.
II. Cå såí âãø tênh toạn thy lỉûc âỉåìng äúng

- Phỉång trçnh liãn tủc,
- Phỉång trçnh Becnoulli,
- Phỉång trçnh âäüng lỉåüng,
- Cạc cäng thỉïc tênh täøn tháút cäüt nỉåïc.
1. Cäng thỉïc tênh toạn âäúi våïi äúng di
Âäúi våïi äúng di, täøn tháút cäüt nỉåïc coi nhỉ ton bäü l täøn tháút dc
âỉåìng:
h
W
= h
d
= J. L (7-1)
Trong âọ: J l âäü däúc thy lỉûc.
L l chiãưu di âoản dng chy.
Theo cäng thỉïc Chezy:

Do âọ lỉu lỉåüng trong dng chy âãưu trong äúng cọ ạp âỉåüc tênh:
(7-2)
Nãúu âàût: (7-3)
Cäng thỉïc (7-2) viãút lải: (7-4)
Âải lỉåüng K gi l âàûc tênh lỉu lỉåüng hồûc modun lỉu lỉåüng, biãøu
thë lỉu lỉåüng ca äúng cho trỉåïc khi âäü däúc thy lỉûc bàòng âån vë.

Ngỉåìi ta láûp sàơn nhỉỵng bng tênh K khi biãút d v n, xem phủ lủc sạch
thu lỉûc.
Tỉì cäng thỉïc (7-4), ta cọ thãø viãút:

Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 123
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn
Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi

Thay trë säú âọ vo cäng thỉïc (7-1), ta cọ:
(7-5)
Cäng thỉïc (7-5) l cäng thỉïc cå bn dng tênh täøn tháút cäüt nỉåïc trong
äúng di. Nhỉỵng bng cho sàơn trë säú K thỉåìng tênh qua trë säú C ỉïng våïi
khu sỉïc cn bçnh phỉång. Våïi khu trỉåïc sỉïc cn bçnh phỉång, modun lỉu
lỉåüng K nh hån nãn ngỉåìi ta âỉa vo hãû säú âiãưu chènh θ
1
(θ
1
<1):
K = θ
1
K
bp
(7-6)
Trong âọ K
bp
l mäâun lỉu lỉåüng ỉïng våïi khu sỉïc cn bçnh phỉång.
Tỉì (7-6), ta suy ra:

Do âọ tỉì cäng thỉïc (7-5) ta viãút âỉåüc:

L
K
Q
L
K
Q
L
K

Q
h
bpbp
d
2
2
2
2
2
1
22
2
1
θ
θ
===
(7-7)
Nhỉ váûy:
1
2
2
1
θ
θ
=
Hồûc cọ thãø tênh hãûû säú âiãưu chènh θ
1
v θ
2
theo cäng thỉïc gáưn âụng

ca N.Z.Phårenken âãư ra (1951):
(7-8)
Trong âọ M l hàòng säú âäúi våïi mäùi loải äúng v mäùi hãû säú nhåït.
Theo thê nghiãûm ca F. A. Sãvãlẹp, trë säú M cọ thãø xạc âënh gáưn âụng
nhỉ sau (våïi v âån vë l mm/s)
M = 40 âäúi våïi äúng thẹp; M = 95 âäúi våïi äúng gang; M = 30 âäúi
våïi äúng thỉåìng.
Nhỉỵng trë säú θ
1
v θ
2
cọ thãø láûp bng tra ỉïng våïi tỉìng gêa trë váûn täúc
v. Khi tênh toạn så bäü ngỉåìi ta coi dng chy åí khu sỉïc cn bçnh phỉång,
tỉïc dng: θ
1
= θ
2
= 1
2. Cäng thỉïc tênh toạn âäúi våïi äúng ngàõn.
Âäúi våïi äúng ngàõn, täøn tháút cäüt nỉåïc bao gäưm c täøn tháút củc bäü
v dc âỉåìng.

cd
hhh
+=
ω
Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 124
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
Vồùi ,

7.2 TấNH TOAẽN THUY LặC Vệ NG DAèI
I. Tờnh toaùn thuớy lổỷc ọỳng daỡi õồn giaớn.
- ổồỡng ọỳng õồn giaớn laỡ õổồỡng ọỳng coù:
+ ổồỡng kờnh khọng õọứi
+ Khọng coù ọỳng nhaùnh
- Ta cỏửn tỗm mọỳi quan hóỷ giổợa Q vồùi K, H, L, n
Vióỳt phổồng trỗnh Becnoulli cho mỷt cừt 1-1 vaỡ 2-2:

d
2
22
a
2
2
11
a
1
h
g.2
v.p
z
g.2
v.p
z
+

+

+=

+

+
Boớ qua cọỹt nổồùc lổu tọỳc.
d
hH
=

L.
K
Q
H
2
2
=

- Coù hai cọng thổùc cồ baớn:
Hay:
L
K
Q
H
JKQ
.
.
2
2
=
=

Caùc baỡi toaùn thuớy lổỷc.
Baỡi toaùn 1: Xaùc õởnh lổu lổồỹng Q chaớy qua ọỳng khi õaợ bióỳt H, d, n,L.
- Tổỡ d, n tra baớng K= f (n,d) ta coù õổồỹc trở sọỳ mọõun lổu lổồỹng K
- Mỷt khaùc ta laỷi coù:
l
H
l
h
J
w
==
- Cuọỳi cuỡng tỗm Q theo cọng thổùc:
JKJ.RCQ
==
Vờ duỷ:
Xaùc õởnh lổu lổồỹng nổồùc chaớy tổỡ bóứ chổùa A qua bóứ chổùa B. Bióỳt
chónh lóỷch mổùc nổồùc ồớ hai bóứ chổùa A vaỡ B laỡ 5 m, ọỳng dỏựn coù chióửu
daỡi l=1000m, õổồỡng kờnh d=200mm. ng gang trong õióửu kióỷn bỗnh
thổồỡng.
Giaới:
- ọỹ dọỳc thuớy lổỷc:
0050
1000
5
,
l
H
J
===
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 125

l, d,
5m
A
B
1
1
2
2
l, d,
H
A
B
1
1
2
2
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
- Theo baớng tra: vồùi d=200 mm, ọỳng gang trong õióửu kióỷn bỗnh
thổồỡng ta coù õổồỹc:
K=340,8 (l/s)
- Giaớ thióỳt doỡng chaớy trong ọỳng ồớ khu vổỷc sổùc caớn bỗnh phổồng, khi
õoù:
( )
sl,,,JKQ 12400508340
===
- Lổu tọỳc trung bỗnh trong ọỳng khờ õoù seợ laỡ:
( )
sm,
,

,
,Q
v 80
4
20
143
10124
2
3

ì
=

=

-ặẽng vồùi v=0,8 (m/s) tra baớng ta coù õổồỹc
1
= 0,97. Do õoù lổu lổồỹng
seợ laỡ:
( )
sl4,23005,08,34097,0JKQ
1
=ìì==
Baỡi toaùn 2: Xaùc õởnh chónh lóỷch cọỹt nổồùc H giổợa hai bóứ khi bióỳt Q, d, n,
L.
- Tổỡ d, n tra baớng K= f(n,d) ta coù õổồỹc trở sọỳ mọõun lổu lổồỹng K
- Mỷt khaùc ta laỷi coù:
L
H
L

h
J
w
==
- Aùp duỷng cọng thổùc:
L
H
KJ.RCQ
==
L
K
Q
H
2
2
=
Baỡi toaùn 3: Xaùc õởnh õổồỡng kờnh ọỳng d khi õaợ bióỳt H, Q, n, L.
- Tổỡ cọng thổùc
JKJ.RCQ
==
ta coù õổồỹc:

LH
Q
K
=
- Vồùi
21
KKK <<
, n tra baớng ta õổồỹc hai giaù trở õổồỡng kờnh d

1
ổùng vồùi
K
1
vaỡ d
2
ổùng vồùi K
2
.
- õỏy ta choỹn õổồỡng kờnh ọỳng d
2
(ổùng vồùi K
2
> K) õóứ õaớm baớo
khaớ nng cỏỳp nổồùc.
- Tờnh laỷi lổu lổồỹng nổồùc chaớy qua ọỳng:
JKQ
2
=
vồùi
l
H
J
=
Vờ duỷ: Xaùc õởnh õổồỡng kờnh d cuớa mọỹt ọỳng saỷch dỏựn lổu lổồỹng Q
=200l/s dổồùi cọỹt nổồùc taùc duỷng H=10 m. Chióửu daỡi ọỳng l=500m. Bióỳt
doỡng chaớy õóửu ồớ khu vổỷc sổùc caớn bỗnh phổồng.
Giaới:
- ọỹ dọỳc thuớy lổỷc:
020

500
10
,
l
H
J
===
- Mọ õun lổu lổồỹng:
( )
sl
,J
Q
K 1428
020
200
===
- Tra baớng
( )
n,dfK
=
ta coù:
+ Vồùi d=300mm K=1144,10 (l/s)
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 126
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
+ Vồùi d=350mm K=1726,10 (l/s)
- óứ õaớm baớo dỏựn õổồỹc lổu lổồỹng nổồùc ta choỹn õổồỡng kờnh ọỳng
lồùn hồn d
choỹn
=350mm.

- Khi õoù lổu lổồỹng qua ọỳng seợ laỡ:
( ) ( )
sl200sl24102,01,1726JKQ
>===
- Nóỳu muọỳn giổợ nguyón lổu lổồỹng Q =200l/s, thỗ giaớm cọỹt nổồùc H
xuọỳng coỡn:
m,
,
l
K
Q
H 96500
11726
200
2
2
2
2
===
Chuù yù:
- Chónh lóỷch cọỹt nổồùc H giổợa hai bóứ chờnh bũng tọứn thỏỳt cọỹt
nổồùc trong õổồỡng ọỳng.
1. Trổồỡng hồỹp õổồỡng ọỳng mừc nọỳi tióỳp vồùi caùc õổồỡng kờnh khaùc
nhau.
Q: khọng õọứi vồùi moỹi ọỳng.
d
1
d
2
... d

n
h
d1
h
d2
... h
dn
n
1
n
2
... n
n
Ta coù:

===
didw
hHhh
2
i
2
di
i
K
l
.Qh
=

=
=

n
i
i
d
i
K
l
.QhH
1
2
2
Vờ duỷ:
Baỡi toaùn ọỳng daỡi.
n
g
l (m) d (m) n
1 1200 0,5 0,013
2 800 0,4 0,012
H=16 m; Hoới Q?
Giaới:
- Mọõun lổu lổồỹng K cuớa tổỡng õoaỷn ọỳng:

32
1
R.
n
RC.K
==

( )

sm,
,,.
,
K
3
32
2
1
7763
4
50
4
50
0130
1
=






ì

ì=

( )
sm,
,,.
,
K
3
32
2
2
2552
4
40
4
40
0120
1
=






ì

ì=
Tọứng tọứn thỏỳt cọỹt nổồùc:
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 127
H
l
1
, d
1
, n
1
l
2
, d
2
, n
2
l
3
, d
3
, n
3
A

B
H
l
1
, d
1
, n
1
l
2
, d
2
, n
2