Tai lieu Thuy Luc _ Chuong 8

Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
CHặNG VIII
CHUYỉN ĩNG KHNG ỉN ậNH TRONG
NG COẽ AẽP - HIN TặĩNG NặẽC VA
VAè Sặ DAO ĩNG CUA KHI NặẽC
TRONG THAẽP IệU AẽP
***
A - PHặNG TRầNH CO BAN DOèNG KHNG ỉN ậNH TRONG
NG COẽ AẽP
I. Phổồng trỗnh lión tuỷc cuớa doỡng chaớy khọng ọứn õởnh.
II. Phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng chaớy khọng ọứn
õởnh trong ọỳng coù aùp
B - HIN TặĩNG NặẽC VA
III. ỷt vỏỳn õóử.
IV. Nổồùc va khi õoùng khoùa tổùc thồỡi
V. Nổồùc va khi õoùng khoùa tổỡ tổỡ
VI. Tọỳc õọỹ truyóửn soùng nổồùc va trong ọỳng
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 138
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn
Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi
CHỈÅNG VIII
CHUØN ÂÄÜNG KHÄNG ÄØN ÂËNH TRONG
ÄÚNG CỌ ẠP - HIÃÛN TỈÅÜNG NỈÅÏC VA
V SỈÛ DAO ÂÄÜNG CA KHÄÚI NỈÅÏC
TRONG THẠP ÂIÃƯU ẠP
Chuøn âäüng khäng äøn âënh (KÔ) l chuøn âäüng m
cạc úu täú thy lỉûc nhỉ lỉu täúc, ạp sút, ...tải mäùi âiãøm
ca khäng gian thay âäøi theo thåìi gian tỉïc l: u = u(x, y, z, t), p =
p( x, y, z, t ),
0

≠
∂
∂
t
u
.
Vê dủ: Dng chy trãn säng khi cọ l vãư, hồûc dng chy
åí cỉía säng khi cọ sỉû nh hỉåíng thy triãưu, dng chy trong
äúng dáùn nỉåïc âãún turbine ca trảm thy âiãûn khi âiãưu chènh
âäü måí ca turrbine,...
ÅÍ chỉång náưy ta chè xẹt dng chy KÔ trong äúng cọ ạp
v cng ch úu nghiãn cỉïu vãư hiãûn tỉåüng nỉåïc va v sỉû
dao âäüng ca nỉåïc trong thạp âiãưu ạp ca nh mạy thy âiãûn
khi âiãưu chènh âäü måí ca turrbine.
Trỉåïc hãút ta âi nghiãn cỉïu cạc phỉång trçnh vi phán mä t
quạ trçnh náưy.
Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 139
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn
Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi
A - PHỈÅNG TRÇNH C BN DNG KHÄNG ÄØN ÂËNH TRONG
ÄÚNG CỌ ẠP
I. Phỉång trçnh liãn tủc ca dng chy khäng äøn âënh
Trong dng chy, ta láúy mäüt âoản dng giåïi hản båíi hai
màût càõt ỉåït w
1
v w
2
cạch nhau âäü di vä cng nh dl. Tải
mäüt thåìi âiãøm nháút âënh, khäúi lỉåüng cháút lng âi qua w
1

âãø
vo thãø têch trãn trong thåìi gian dt l: ρ.Q.dt; khäúi lỉåüng cháút
lng ra khi w
2
l: [

∂
ρ∂+ρ
dl
).Q.(Q.
].dt
Khäúi lỉåüng cháút lng trong âoản âang xẹt (w
1
, w
2
) l
ρ.w.dl. Trong khong thåìi gian dt thç khäúi lỉåüng trong âoản dng
s thay âäøi mäüt lỉåüng
t
dt
).dl.w.(
∂
ρ∂

Ta cọ âàóng thỉïc:
dt
t
)dl.w.(
dt].
l

dl
).Q.(Q.[dt.Q.
∂
ρ∂
=
∂
ρ∂+ρ−ρ
Rụt gn :
0
t
)w.(
l
)Q.(
=
∂
ρ∂
+
∂
ρ∂
Âäúi våïi cháút lng khäng nẹn:
const
=
ρ

Ta cọ:
0
=
∂
∂
+

∂
∂
t
w
l
Q

(8.1)
Âáy l phỉång trçnh liãn tủc ca dng chy khäng äøn âënh ca
cháút lng khäng nẹn âỉåüc.
Âäúi våïi dng chy khäng äøn âënh trong äúng cọ ạp thç diãûn têch
äúng w = const nãn
0
=
∂
∂
t
w
Phỉång trçnh (8.1) viãút thnh :

0
=
∂
∂
l
Q

(8.2)
Do âọ: Lỉu lỉåüng dc theo chiãưu di l ca äúng l hàòng säú: Q
= Q(l)=const (8.3)

Cọ nghéa l lỉu lỉåüng qua cạc màût càõt âãưu nhỉ nhau tải
mäüt thåìi âiãøm nháút âënh, nhỉng åí cạc thåìi âiãøm khạc nhau,
lỉu lỉåüng cọ trë säú khạc nhau.
Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 140
dl
W
W
1
W
2
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
II. Phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng chaớy khọng ọứn
õởnh trong ọỳng coù aùp
Ta coù phổồng trỗnh vi phỏn chuyóứn õọỹng ọứn õởnh Euler cuớa
chỏỳt loớng lyù tổồớng vióỳt theo õổồỡng doỡng doỹc truỷc ọỳng laỡ :
F
l
-
dt
du
l
p
.
=



1

(8.4)
Vỗ u = u(l,t) nón :
)
u
(
lt
u
u.
l
u
t
u
dt
dl
.
l
u
t
u
dt
du
2
2


+


=

+


=


+


=
Lổỷc khọỳi lổồỹng ồớ õỏy laỡ lổỷc coù thóỳ nón :F
l
= -
l


vồùi laỡ
haỡm sọỳ thó.ỳ
Phổồng trỗnh (8.4) thaỡnh :
t
u
)
u
(
ll
p
.
l

=










2
1
2

(8.5)
ọỳi vồùi chỏỳt loớng khọng neùn õổồỹc, ta coù:
t
u
)
up
(
l


=+

+

2
2
Maỡ F
l
= -g = -
dl
d

=>

= g.z
t
u
.
g
)
g
up
z(
l


=+

+


1
2

2
: Phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng
nguyón tọỳ vióỳt cho mọỹt õồn vở troỹng lổồỹng chỏỳt loớng lyù
tổồớng.
t
u
.
gl
wh
)
g
up
z(
l






=+

+


1
2
2

ỏy laỡ phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng nguyón tọỳ vióỳt cho

mọỹt õồn vở troỹng lổồỹng chỏỳt loớng thổỷc. óứ mồớ rọỹng cho
toaỡn doỡng cỏửn tờch phỏn :
t
u
.
g
h
)
g
up
z(
l
ww
w
w






=+

+



1
2
2

Sau õoù ta nhỏn thóm vồùi troỹng lổồỹng cuớa doỡng nguyón tọỳ
dQ.


dQ..
t
u
.
g
dQ..
h
dQ.).
g
up
z(
l
ww
w
w







=+

+

1
2
2


(8.6)
Vỗ Q khọng õọứi theo l nón ba tờch phỏn trong phổồng trỗnh trón
vióỳt thaỡnh :
dQ)
g
up
z(
l
.dQ.).
g
up
z(
l
A
ww
22
22
1
+

+

=+

+


=


)
g
v.p
z(
l
.Q.A
2
2
1

+

+


=
, trong õoù hóỷ sọỳ sổớa chổợa
õọỹng nng.
A
2
=

w
w
w
w
w
h
l
.Q.dQ.h.dQ.
l
h


=



=





Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 141
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn
Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
A
3
=
t
)w.v(

..
g2
dw.u
t
.
g2
dw.u.
t
u
g
dQ..
t
u
.
g
1
2
0
w
2
ww




=


=

=




t
v
.
g
Q..
t
v
.v2.w..
g2
dQ..
t
u
.
g
1
A
0
o
w
3



=

=


=

Thóỳ vaỡo phổồng trỗnh (8.6) vaỡ õồn giaớn cho Q, ta õổồỹc :
t
v
.
gl
h
)
g2
v.p
z(
l
0
w
2






=

+

+


Tờch phỏn phổồng trỗnh nỏửy tổỡ mỷt cừt 1-1 õóỳn mỷt cừt 2-2
õổồỹc

dl.
t
v
g
h
g
v.p
z
g
v.p
z
l
l
w



++

+

+=

+

+


2
1
0
21
2
222
2
2
111
1
22
(8.7)
où chờnh laỡ phổồng trỗnh Becnoulli cho doỡng khọng ọứn õởnh, ta coù
thóm sọỳ haỷng:
h
i
=
dl.
t
v
.
g
l

l




2
1
0
(8.8)
Yẽ nghộa vỏỷt lyù cuớa sọỳ haỷng nỏửy bióứu thở cọỹt nổồùc duỡng õóứ
khừc phuỷc quaùn tờnh cuớa khọỳi chỏỳt loớng trong õoaỷn doỡng 1-2.
Vỗ thóỳ cọỹt nổồùc h
i1-2
goỹi laỡ cọỹt nổồùc quaùn tờnh.
Nóỳu
t
v


>0 thỗ h
i
> 0
t
v


<0 thỗ h
i
< 0
Do õoù õổồỡng tọứng cọỹt nổồùc thay õọứi coù thóứ õi xuọỳng, nũm

ngang hoỷc õi lón; õióửu nỏửy khaùc vồùi doỡng ọứn õởnh laỡ õổồỡng
tọứng cọỹt nổồùc luọn õi xuọỳng .


Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 142