Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (429.48 KB, 20 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

L

Ờ

I NĨI

ĐẦ

U

Thủy khí và máy thủy khí là một trong những mơn học cơ sở của sinh viên

chuyên ngành cơ khí. Hiện nay, trong nhiều lĩnh vực việc ứng dụng các loại máy

thủy khí được sử dụng rất là rộng rãi và đóng vai trị quan trọng trong sản xuất.

Chính vì vây, để giúp sinh viên nắm được các nguyên lý hoạt động và tính tốn các

thơng số của máy thủy khí, tơi đã tập hợp nhiều tài liệu để biên tập thành bài giảng

này.

Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí gồm 8 chương, nội dung trình bày về lý

thuyết quy luật chuyển động của chất lỏng và chất khí, nguyên lý làm việc của các

loại máy thủy khí, cách tính tốn các thơng số của các đường ống.

Tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu thiết thực cho các bạn sinh viên chuyên nghành

Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí tại trường đại học Phạm Văn Đồng học tập và nghiên

cứu môn học Thủy khí và Máy thủy khí.

Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu khơng tránh khỏi có những sai

sót. Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ email sau: Tôi xin

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

Chương 1

THỦY TĨNH

1.1 KHÁI NIỆM CHẤT LỎNG TRONG THỦY LỰC

Chất lỏng và chất khí khác nhau ở chỗ mối liên kết cơ học giữa các phần tử

trong chất lỏng và chất khí rất yếu nên chất lỏng và chất khí có tính di động dễ

chảy. Thể hiện ở chỗ chất lỏng và chất khí khơng có hình dạng riêng mà lấy hình
dáng theo bình chứa nó ở trạng thái đứng n.Vì vậy chất lỏng cịn được là chất
chảy.

Trong chất lỏng, giữa các phần tử với nhau có tính dính rất lớn, vì tính dính
này mà chất lỏng giữđược thể tính của nó dù có thay đổi về nhiệt độ và áp lực. Chất
lỏng cịn gọi là chất chảy khơng nén được. Đồng thời chất lỏng cũng có tính chất
khơng giãn ra được.

Tại mặt tiếp xúc giữa chất lỏng này với chất lỏng khác, do lực hút đẩy giữa
các phần tử sinhh ra sức căng mặt ngồi. Nhờ có sức căng mặt ngồi, một thể tích
nhỏ của chất lỏng đặt ở trường trọng lực sẽ có dạng từng hạt. Vì vậy chất lỏng được
gọi là chất chảy dạng hạt.

Chất lỏng cịn được coi như mơi trường liên tục tức là những phần tử chất
lỏng chiếm đầy không gian mà khơng có khoảng trống rỗng.

Tóm lại chất lỏng là chất chảy khơng nén được và có tính liên tục.

1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG 
1.2.1.Khối lượng riêng:

Là khối lượng của chất lỏng trên 1 đơn vị thể tích.

W
M
=

ρ (1.1)

Trong đó:

M - Khối lượng chất lỏng có trong thể tích W (đơn vị Kg)
W - Thể tích chất lỏng có khối lượng M( đơn vị m3)

1.2.2. Trọng lượng riêng:

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

W
G

γ (1.2)

Trong đó:

G - Trọng lượng chất lỏng có trong thể tích W(đơn vị N)
W - Thể tích chất lỏng có trọng lượng G (đơn vị m3)

Và ta có cơng thức liên hệ giữa khối lượng và trọng lượng :

g

.

ρ

γ

=

(1.3)

Trong đó:

g - Gia tốc trọng trường thường lấy giá trị là : g = 9,81 (m/s2).
Trọng lượng riêng của 1 số loại chất lỏng được trình bày ở bảng 1.1
Bảng 1.1: Trọng lượng riêng của một số loại chất lỏng

Tên chất lỏng Trọng lượng riêng N/m3 Nhiệt độ

Nước cất 9810 4

Nước biển 10000*10100 4

Dầu hỏa 7750*8040 15

Xăng máy bay 6380 15

Xăng thường 6870*7360 15

Dầu nhớt 8730*9030 15

Thủy ngân 132890 20

Cồn công nghiệp 7750*7850 15

Diezen 8730*9220 15

1.2.3. Giãn nở vì nhiệt của chất lỏng

Biểu thị tính giãn nở vì nhiệt của chât lỏng bằng hệ số giăn nở vì nhiệt βtvới

dt
dW
.
W

1
t =

β (1.4)

Chất lỏng có đặc tính khơng thay đổi thể tích khi nhiệt độ và áp suất thay

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

1.2.4. Sức căng mặt ngoài của chất lỏng

Để cân bằng với sức hút phân tử của chất lỏng tại vùng lân cận mặt tự do, vì

ở vùng này sức hút phân tử của chất lỏng không cân bằng như vùng xa mặt tự do.
Do đó có khuynh hướng giảm nhỏ diện tích mặt tự do và làm cho mặt tự do có độ

cong nhất định. Do có sức căng mặt ngồi mà giọt nước có dạng hình cầu.

1.2.5. Tính nhớt

Khi các lớp chất lỏng chuyển động, giữa chúng có sự chuyển động tương đối
và nảy sinh ra tác dụng lơi đi kéo lại. Hay nói cách khác giữa chúng sinh ra lực ma
sát, tạo nên sự chuyển biến một phần cơ năng của chất lỏng thành nhiệt năng và
biến đi. Lực ma sát này gọi là lực ma sát trong. Tính chất nảy sinh ra lực ma sát
trong giữa các lớp chất lỏng chuyển động gọi là tính nhớt của chất lỏng. Tính nhớt
biểu hiện tính sức dính của phân tử chất lỏng, mọi chất lỏng đều có tính nhớt. Biểu
thức tính lực ma sát trong:

dy
dv
.
S
.

T = μ (1.5)

Trong đó:

T – Lực ma sát trong.(N)

S – diện tích tiếp xúc giữa 2 lớp chất lỏng.(m2)

μ – hệ số nhớt động lực. (N.s/m2) hay gọi là poazơ (P) với
1P=0.1N.s/m2

dydv – grandien vận tốc theo phương y vuông góc với dịng chảy.
Từ cơng thức 1.5 ta rút ra được cơng thức tính hệ sốđộ nhớt :

dy

dv
.
S

T
=

(1.6)

1.3. LỰC TÁC DỤNG LÊN CHẤT LỎNG 
1.3.1. Nội lực

Là tất cả những lực tác dụng lẫn nhau giữa các phân tử của một thể tích chất
lỏng nhất định, những lực đó xuất hiện từng đơi một và cân bằng nhau.

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Là những lực tác dụng lẫn nhau giữa khối chất lỏng cho trước và những vật
thể tiếp xúc hoặc không tiếp xúc với khối chất lỏng đó. Trọng lượng và lực qn
tính là những ngoại lực, chúng được chia ra làm hai loại sau đây.

1.3.2.1. Lực thể tích

Đây là lực tác dụng lên tất cả các phân tử chất lỏng trong khối chất lỏng đang
xét, lực này tỉ lệ thuận với thể tích của vật thể, khối chất lỏng.

1.3.2.2. Lực mặt

Là lực tác dụng lên mặt giới hạn của khối chất lỏng hoặc lên mặt đặt trong
khối chất lỏng. Lực này tỉ lệ với diện tích mặt chịu lực của chất lỏng.

1.4. KHÁI NIỆM VỀ THỦY TĨNH

Thủy tĩnh học nghiên cứu những vấn đề về chất lỏng ở trạng thái cân bằng,
tức là trạng thái khơng có sự chuyển động tương đối giữa các phân tử chất lỏng.
Yếu tố thủy lực cơ bản của chất lỏng ở trạng thái cân bằng là áp suất thủy tĩnh.

Chất lỏng có hai trạng thái tĩnh: tĩnh tương đối và tĩnh tuyệt đối.

Trạng thái tĩnh tuyệt đối: là trạng thái mà các phân tử chất lỏng khơng có sự

chuyển động tương đối với nhau cũng như khơng có sự chuyển động tương đối với
quảđất.

Trạng thái tĩnh tương đối: là trạng thái mà các phân tử chất lỏng khơng có sự

chuyển động tương đối với nhau nhưng có sự chuyển động tương đối với quảđất.

1.5. ÁP SUẤT THỦY TĨNH – ÁP LỰC VÀ MẶT ĐẲNG ÁP 
1.5.1. Áp suất thủy tĩnh và áp lực

1.5.1.1. Áp suất thủy tĩnh

a) Định nghĩa:

Áp suất thủy tĩnh là những ứng suất gây ra bởi những lực khối và lực bề mặt.

</div>
(6)<div class='page_container' data-page=6>

Ta lấy một khối chất lỏng đứng cân bằng, nếu chia cắt khối bằng một mặt
phẳng ABCD (hình 1.1) tùy ý và vứt bỏ phần trên, muốn giữ cho dưới khối đó ở

trạng thái cân bằng như cũ ta thay thế tác dụng phần trên lên phần dưới bằng một hệ

lực tương đương.

Trên mặt phẳng ABCD ta lấy một tiết diện bất kì có chứa điểm O. Gọi P là
tác dụng của phần trên lên tiết diện w, tỉ số :

tb

p
w
P

= (1.7)

Gọi là áp suất thủy tĩnh trung bình. Nếu tiết diện w vơ cùng nhỏ thì áp suất
thủy tĩnh tại một điểm được gọi là áp suất thủy tĩnh. Kí hiệu là p đơn vị (N/m2).

w
P
lim

p= w→0 (1.8)

b) Tính chất cơ bản của áp suất thủy tĩnh

- Tính chất 1

Áp suất thủy tĩnh tác dụng thẳng góc với diện tích chịu lực và hướng vào đó.

Hình 1.2:Áp suất thủy tĩnh.

Áp suất thủy tĩnh tại điểm O trên mặt phân chia ABCD được chia làm hai
thành phần:

Pn - Hướng theo pháp tuyến của điểm O của mặt ABCD.
τ - Hướng theo hướng tiếp tuyến tại O.

</div>
(7)<div class='page_container' data-page=7>

- Tính chất 2

Áp suất của một điểm bất kì trong chất lỏng theo mọi phương đều bằng
nhau

1.5.1.2. Áp lực

Lực P tác dụng lên tiết diện w gọi là áp lực lên diện tích ấy. Đơn vị áp lực là
N.

P=p.w (1.9)

Trong đó: p : là áp suất thủy tĩnh.

w: là tiết diện chịu lực.

a) Xác định áp lực lên thành phẳng

Xác định áp lực lên thành phẳng ta phải xác định được 3 giá trị phương,
chiều, điểm đặt của áp lực. Ta tính áp lực P tác dụng lên diện tích S như hình vẽ.

Hình 1.3 :Áp lực tác dụng lên thành phẳng

Cách tính như sau :

- Ta tính dP tác dụng lên dS sau đó tích phân tồn phần sẽ tính được P.
- Phương P vng góc với S, chiều hướng vào mặt S.

- Độ lớn :

(

)

∫

∫

=

+

=

+

=

+

=

S
0

S
S

0

S S

0
S

ydS

sin

S

.

p

hdS

.

dS

p

dS

.

h

.

p

pdS

dP

P

γ

α

(

p

.

h

)

.

S

p

.

S

.

y

.

sin

S

.

p

P

=

0

+

γ

α

c

=

0

+

γ

c

=

c

</div>
(8)<div class='page_container' data-page=8>

hc – độ sâu của trọng tâm hình phẳng

Pc – áp suất tại trọng tâm hình phẳng

- Điểm đặt của P, gọi D là điểm đặt ta có moomen đối với trục Ox:

X

S S S

2
S

D
D

D

.

y

ydP

y

.

hdS

y

.

y

.

sin

dS

sin

y

dS

.

sin

J

P

=

∫

=

∫

γ

=

∫

γ

α

=

γ

α

∫

=

γ

α

Với :

S

.

y

J

dS

y

J

2

c
S

0
2

X

=

∫

=

+

+ J0: Mơmen qn tính trung tâm.

+ JX: Mơmen qn tính của S quanh trục Ox.

Mà

D
c

D
c
D

D

.

y

.

h

.

S

.

y

.

y

sin

.

S

.

y

P

=

γ

=

λ

α

Ta có điểm đặt của D:

S

.

y

J

y

c
0
c

D

=

+

b) Xác định áp lực lên thành cong

Xét thành cong là hình cầu và hình trụ, các lực phân tố không song song
nhau. Xét trường hợp thành cong của bình chứa có một mặt tiếp xúc với chất lỏng,
còn mặ kia tiếp xúc với khơng khí như hình vẽ sau:

</div>
(9)<div class='page_container' data-page=9>

Ta xét diện tích dS coi như phẳng. Ta có áp lực thủy tĩnh tác dụng lên dS ở
độ sâu được xác định :

dS

.

h

.

dP

=

γ

Theo 3 trục tọa độ có:

x
cx
s
x
s
x

x

dP

.

h

.

dS

.

h

.

S

P

x
x

γ

∫

=

y
cy
s
y
s
y

y

dP

.

h

.

dS

.

h

.

S

P

y
y

γ

∫

=

V

.

dS

.

h

.

dP

P

z
z s
z
s
z

z

=

∫

=

∫

γ

=

γ

Sx, Sy- Hình chiếu của S lên mặt vng góc Ox, Oy.

hcx, hcy – Độ sâu trọng tâm Sx, Sy.

V – Thể tích hình trụ có dáy dưới là hình cong S, đáy trên là hình chiếu của S
lên mặt thống Sz

Ta có áp lực thủy tĩnh tác dụng lên S:

2
z
2
y
2

x

P

=

+

Phương của áp lực thủy tĩnh P lập với hệ tọa độ Oxyz các góc định hướng
sau:

( )

P

x

,

P

cos

=

x

( )

P

y

,

P

cos

=

y

( )

P

z

,

P

cos

=

z

Điểm đặt tại giao điểm của phương lực P với mặt cong.

</div>
(10)<div class='page_container' data-page=10>

Mặt đẳng áp là tập hợp tất cả các điểm có cùng giá trị áp suất như nhau, áp
suất thủy tĩnh tại mọi điểm bất kì, đều bằng nhau được gọi là mặt đẳng áp p=const.

1.5.3.2. Tính chất

- Hai mặt đẳng áp khác nhau không thể cắt nhau.

- Lực thể tích tác dụng lên mặt đẳng áp thẳng góc với mặt đẳng áp.

1.6. PHƯƠNG TRÌNH ƠLE TĨNH

Xét một khối chất lỏng cân bằng trong hình hộp với các cạnh dx,dy, dz đặt
trong hệ tọa độ Oxyz , điểm M là trọng tâm chịu áp suất thủy tĩnh p(x,y,z) như sau:

Hình 1.5:Phương trình Ơle tĩnh

Ngoại lực tác dụng lên chất lỏng bao gồm:
- Lực khối F tỷ lệ với khối lượng chất lỏng.

- Lực mặt là áp lực thủy tĩnh tác dụng lên các mặt chất lỏng.

Xét theo phương Ox: Lực mặt tác dụng bao gồm Px, P’x với giá trịđược tính

như sau:

dz
.
dy
dx
x
p
.
2
1
p

Px ⎟

⎠
⎞
⎜

⎝
⎛ +

δ

x

dx

dy

.

dz

p

.

2

1

p

P

'

x

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛ −

=

δ

Lực khối theo phương Ox:

x

m

.

a

.

dx

.

dy

.

dz

.

a

F

=

ρ

Phương trình cân lực theo phương Ox:

0

P

F

'

x
x

x

+

=

</div>
(11)<div class='page_container' data-page=11>

0

P

F

' x

x

+

−

=

Hay:

x

dx

.

dy

.

dz

0

p

a

.

dz

.

dy

.

dx

.

x

−

=

δ

ρ

0

x

p

1

a

x

−

=

δ

ρ

Tương tự cho 2 trục Oy, Oz ta có:

0

y

p

1

a

y

−

=

δ

ρ

0

z

p

1

a

z

−

=

δ

ρ

Ta có phương trình Ơle tĩnh theo hình chiếu:

⎪

⎩

⎪

⎨

⎧

=

−

=

−

=

−

0

z

p

1

a

0

y

p

1

a

0

x

p

1

a

z
y
x

δ

ρ

δ

ρ

δ

ρ

(1.10)

Từ phương trình 1.9 nếu nhân từng vế với dx,dy,dz rồi cộng lại ta sẽ có:

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

+

=

+

.

dz

z

p

dy

.

y

p

dx

.

x

p

1

dz

.

a

dy

.

a

dx

.

a

x y z

δ

ρ

Hay:

dp

1

dz

.

a

dy

.

a

dx

.

a

x y z

ρ

=

+

(1.11)

Đây là dạng phương trình vi phân cân bằng của chất lỏng.

1.7. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA THỦY TĨNH HỌC 
1.7.1 Chất lỏng tĩnh tuyệt đối:

Ta xét khối chất lỏng ở trạng thái tĩnh tuyệt đối chịu ảnh hưởng của trọng lực

</div>
(12)<div class='page_container' data-page=12>

Hình 1.6:Tĩnh tuyệt đối

Lúc này chỉ có thành phần lực khối theo phương trọng lực hướng xuống nên
ax=0, ay=0, az=-g thay vào phương trình 1.10 ta có:

dp

1

dz

.

g

ρ

=

−

Tích phân 2 vế :

Const

C

z

p

=

+

γ

(1.12)

Đây là phương trình cơ bản của thủy tĩnh học.

Để tính áp suất thủy tĩnh tại điểm A ta sử dụng phương trình cơ bản như sau:
Tại mặt thống chất lỏng ta có: 0

0

z

p

+

γ

Tại điểm A ta có: A

A

z

p

+

γ

</div>
(13)<div class='page_container' data-page=13>

(

)

γ

.

h

p

.

z

p

z

p

z

p

0
A
A
0
0
A
A
A
0
0

+

=

−

+

=

+

=

+

Trong đó:

h - độ sâu tính từ mặt thống chất lỏng đến điểm đang xét (m).
p0 - áp suất mặt thoáng chất lỏng (N/m2).

Ý nghĩa của phương trình thủy tĩnh:

-z: Độ cao hình học. ( Vị năng đơn vị)

γ

p

: Độ cao đo áp. (Áp năng đơn vị )

z

H

p

=

+

γ

: Cột áp thủy tĩnh. (Thế năng đơn vị).

1.7.2 Chất lỏng tĩnh tương đối:

1.7.2.1 Bình chứa chất lỏng chuyển động thẳng thay đổi đều:

Hiện tượng này có trong xe chở dầu, nước sau khi khởi động. Ta xét khối
chất lỏng chứa trong bình, hệ tọa độ chọn như hình 1.7.

Lực khối tác dụng lên chất lỏng bao gồm :
- Trọng lực:

G

=

m

.

g

- Lực quán tính:

F

=

−

m

.

a

Chiếu lực khối theo các phương của hệ tọa độ ta có gia tốc theo các phương
như sau:

ax=0, ay=-a, az=-g thay các giá trị này vào phương trình vi phân cân bằng của

chất lỏng (1.11) :

(

)

C

z

.

g

.

y

.

a

.

p

dp

.

dz

.

g

dy

.

a

0

dp

1

dz

.

a

dy

.

a

dx

.

a

x y z

</div>
(14)<div class='page_container' data-page=14>

Tại y=0, z=0 thì C=pa áp suất tại mặt thống chất lỏng.

Phân bố áp suất tại mọi điểm trong chất lỏng có dạng sau:

z

.

g

.

y

.

a

.

p

=

0

−

ρ

−

ρ

Phương trình mặt đẳng áp: p=const, dp=0 nên :

C

z

.

g

y

.

a

0

dz

.

g

dy

.

a

+

=

→

+

=

Vậy mặt đẳng áp là mặt phẳng nghiêng một góc α với:

g

a

tg

α

=

−

Ta có 2 trường hợp:
- ga⎟⎟<0

⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛

− chuyển động nhanh dần đều a>0.

- 0

g
a

>
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛

− chuyển động chậm dần đều a<0.

Hình 1.7:Chuyển động thẳng thay đổi đều

1.7.2.1 Bình chứa chất lỏng chuyển động quay đều:

</div>
(15)<div class='page_container' data-page=15>

Hình 1.8:Chuyển động quay đều.

Lực khối tác dụng lên chất lỏng bao gồm 2 thành phần sau:
- Lực quán tính :

F

qt

=

m

.

ω

2

.

r

- Trọng lực:

G

=

m

.

g

Gia tốc của lực khối theo các phương của hệ tọa độ az=-g, ax=m.ω2.x,

ay=m.ω2.y thay các giá trị này vào phương trình vi phân cân bằng chất lỏng 1.11 ta

có:

(

)

(

)

C

z

.

g

.

r

2

.

p

C

z

.

g

.

y

x

2

.

p

dp

.

dz

.

g

dy

.

y

dx

.

x

dp

1

dz

.

a

dy

.

a

dx

.

a

2
2
2
2
2
.
2
.
2
z
y
x

+

−

=

→

+

−

+

=

→

=

−

+

=

+

ρ

ω

ρ

ω

ρ

ω

ρ

Tại x=0, y=0, z=0 thì C=p0 áp suất tại mặt thoáng chất lỏng nên:

0
2
2

p

z

.

g

.

r

2

.

</div>
(16)<div class='page_container' data-page=16>

Phương trình mặt đẳng áp p=const, nên dp=0 có dạng như sau:

0

z

.

g

.

r

2

.

2

=

−

ρ

ω

ρ

Đây là mặt parabolit tròn xoay quanh trục Oz..

1.8. CÁC LOẠI ÁP SUẤT VÀ ĐỘ CAO DẪN XUẤT CỦA NÓ 
1.8.1.Các loại áp suất

a) Áp suất tuyệt đối

Được kí hiệu là p xác định bởi công thức cơ bản:

p=p0 +h.γ (1.12)

b) Áp suất dư

Được kí hiệu pd xác định theo cơng thức:

pd= p - pa (1.13)

Trong đó:

- p là áp suất tuyệt đối.
- pa là áp suất khí trời .

Nếu áp suất tại mặt thống chất lỏng là áp suất khí quyển thì:

pd = p - pa= ( pa +h.γ) - pa = h.γ (1.14)

+ pd < 0 khi p < pa

+ pd > 0 khi p> pa

c) Áp suất chân khơng

Được kí hiệu là pck. Trong trường hợp áp suất dư là âm thì hiệu số của áp

suất khí quyển và áp suất tuyệt đối gọi là áp suất chân không .

pck= pa- p (1.15)

Áp suất chân khơng là trị số áp suất cịn thiếu để làm cho áp suất suất tuyệt

đối bằng áp suất khí quyển:

pck= -pd (1.16)

1.8.2. Độ cao dẫn xuất của các loại áp suất

Áp suất tại một điểm có thể đo bằng chiều cao cột cao chất lỏng kể từ điểm

đang xét đến mặt thống của cột chất lỏng đó. Ta có thể dùng độ cao cột chất lỏng

</div>
(17)<div class='page_container' data-page=17>

- h=p/γ biểu thị cho áp suất tuyệt đối, gọi là độ cao đo áp suất tuyệt đối.
- hdu=pdu/γ biểu thị cho áp suất dư, gọi là độ cao đo áp dư.

- hck=pck/γ biểu thị cho áp suất chân không, gọi là độ cao đo áp suất chân

khơng.

Đơn vị tính là m

Trong cơng thức trên γ = 9810 (N/m3) đối với nước, còn áp suất khí trời pa =

98100 (N/m2) (cịn gọi là átmốtphe kĩ thuật). Một átmốtphe kĩ thuật tương đương
với cột nước cao: h=10m. Trị số chân cực đại được lấy bằng một átmốtphe kĩ thuật
hoặc cột nước cao là 10m.

1.8.3 Các dụng cụ do áp suất chất lỏng

a) Ống đo áp:Là ống có đường kính nhỏ hơn 10mm, có 2 loại:

- Dùng để đo áp suất dư thì để hở 1 đầu tiếp xúc với khơng khí, đầu cịn lại
tiếp xúc với chất lỏng cần đo. Áp suấị dư tại A: pdu=γ.h

- Dùng để đo áp suất tuyệt đối thì 1 đầu hút hết khơng khí, đầu cịn lại tiếp
xúc với chất lỏng cần đo. Áp suất tuyệt đối tại B: p=γ.h’

Hình 1.9:Ống đo áp.

</div>
(18)<div class='page_container' data-page=18>

Hình 1.10:Áp kế thủy ngân.

Áp suất dư tại A được xác định như sau: pdu=γTN.h-γ.a

c) Chân khơng kế: Là một ống hình chữ U chứa thủy ngân dùng để do áp suất chân

không.

Hình 1.11:Chân khơng kế.

Áp suất chân khơng tại A được xác như sau: pck=γTN.h + γ.a

d) Áp kếđo chênh áp:

Hình 1.12:Áp kếđo chênh áp

</div>
(19)<div class='page_container' data-page=19>

1.9. NGUYÊN TẮC BÌNH THƠNG NHAU ĐỊNH LUẬT PASCAL VÀ ỨNG

DỤNG

1.9.1 Định luật Pascal

Định luật Pascal được phát biểu như sau: “ Trong một bình kín chứa chất 
lỏng ở trạng thái tĩnh, áp suất do ngoại lực tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng được 
truyền nguyên vẹn tới mọi điểm trong chất lỏng”.

Xét một bình chất lỏng đậy kín bằng 1 piston, áp suất tại mặt thoáng chất
lỏng là p0, áp suất tại 2 điểm để xét 1 và 2 là: p1=p0 + γ.h1 , p2=p0 + γ.h2 .

Nếu ta nén piston bằng một lực G để tăng áp suất trên mặt thoáng chất lỏng
lên có giá trị mới là: p0’=p0 + ∆p. Thì áp suất tại 2 điểm đang xét sẽ là:

p1’=p0’+ γ.h1 , p2’=p0’+ γ.h2 hay p1’=p0 + ∆p + γ.h1 , p2’=p0 + ∆p + γ.h2

Rõ ràng áp suất tại 2 điểm đang xét đều tăng thêm 1 lượng là ∆p , như vậy áp
suất truyền nguyên vẹn đến các điểm trong chất lỏng.

Hình 1.12: Minh họa định luật Pascal

1.9.2 Ứng dụng của định luật Pascal

Trong kỹ thuật dựa trên định luật Pascal người ta đã chế tạo ra các thiết bị

</div>
(20)<div class='page_container' data-page=20>

Hình 1.13:Kích thủy lực ứng dụng định luật Pascal

Hình 1.14:Sơđồ phân tích lực của Kích thủy lực

Lực Q gây ra áp suất p1 tại xylanh nhỏ có đường kính d.Áp suất này truyền

nguyên ven trong chất lỏng tạo nên áp lực P2 trong xylanh lớn có đường kính d. Ta

Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí

<b>L</b>

<b>Ờ</b>

<b>I NĨI </b>

<b>ĐẦ</b>

<b>U </b>

<i>g</i>

<i>.</i>

ρ

γ

=

(

)

<sub>∫</sub>

<sub>∫</sub>

<sub>∫</sub>

∫

∫

∫

=

=

+

=

+

=

+

=

<i>ydS</i>

<i>sin</i>

<i>S</i>

<i>.</i>

<i>p</i>

<i>hdS</i>

<i>.</i>

<i>dS</i>

<i>p</i>

<i>dS</i>

<i>.</i>

<i>h</i>

<i>.</i>

<i>p</i>

<i>pdS</i>

<i>dP</i>

<i>P</i>

γ

γ

γ

α

(

<i>p</i>

<i>.</i>

<i>h</i>

)

<i>.</i>

<i>S</i>

<i>p</i>

<i>.</i>

<i>S</i>

<i>S</i>

<i>.</i>

<i>y</i>

<i>.</i>

<i>sin</i>

<i>S</i>

<i>.</i>

<i>p</i>

<i>P</i>

=

+

γ

α

=

+

γ

=

<i>.</i>

<i>y</i>

<i>ydP</i>

<i>y</i>

<i>.</i>