1 1 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM Khoa KTXD - Bộ mơn KTTNN Giảng viên: PGS. TS. NGUYỄN THỐNG E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/ T é l . (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 2 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy NỘI DUNG MƠN HỌC Chương 1. Đặc tính chất lỏng. Chương 2. Thủy tỉnh học. Chương 3. Cơ sở động lực học chất lỏng. Chương 4. Đo đạc dòng chảy. Chương 5. Tổn thất năng lượng. Chương 6. Dòng chảy có áp trong mạng lưới ống. Chương 7. Lực tác dụng lên vật cản. Chương 8. Dòng chảy ổn đònh đều trong kênh. Chương 9 (*) . Dòng chảy ổn đònh không đều trong kênh. Chương 10 (*) . Đập tràn. (*) : Trường hợp môn Thủy lực cơ sơ mở rộng 3 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy MỤC ĐÍCH • Nghiên cứu các trạng thái chảy (dòng chảy tầng, dòng chảy rối). • Nghiên cứu các dạng mất năng lượng dòng chảy tầng và dòng chảy rối. 4 4 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy GI GI Ớ Ớ I THI I THI Ệ Ệ U U HI HI Ệ Ệ N TƯ N TƯ Ợ Ợ NG NG M M Ấ Ấ T T NĂNG LƯ NĂNG LƯ Ợ Ợ NG NG 5 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy z 1 z 2 p 1 /ρg V 1 2 /2g p 2 /ρg V 2 2 /2g h d p 1 p 2 τ ττ τ 0 X P θ θθ θ Động năng Áp năng Thế năng Mất năng L 6 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Thế năng Áp năng Động năng Mất năng V 1 2 /2g p 1 /ρg z 1 h d V 2 2 /2g p 2 /ρg z 2 τ ττ τ 0 τ ττ τ 0 :ứng suất do ma sát giữa dòng chảy và lòng dẫn 2 7 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy THÍ NGHIỆM REYNOLDS Chảy tầng Chảy rối Chảy q độ Van điều tiết l/lượng Nước màu ðường ống trong suốt Bổ sung nguồn nước 8 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Chảy tầng Chảy quá độ Chảy rối 9 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy THÀNH LỊNG DẪN 10 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy THÀNH LỊNG DẪN 11 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔNG HP CÁC TRẠNG THÁI CHẢY PGS. Dr. Nguyễn Thống 12 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy PROFILE VẬN TỐC 3 13 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Tiêu chuẩn xác đònh trạng thái chảy: • Số Reynolds: • V: vận tốc trung bình điển hình dòng chảy. • L: chiều dài đặc trưng (bán kính thủy lực, D ống) • ν νν ν hệ số nhớt động học của nước (0,0101 cm 2 /s). • Chảy tầng: • Chảy rối: • Chảy quá độ: e VL R ν = e gh 1 R R − < e gh 2 R R − > gh 1 e gh 2 R R R − − < < gh 1 R 2000 − ≈ gh 2 R 3000 100000 − ≈ − 14 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG Σh w w d c h dh dh = + ∑ ∑ ∑ L AB Ứng suất tiếp tuyến do ma sát A B 1 2 1 2 Tổn thất năng lượng cục bộ Tổn thất năng lượng đường dài 15 15 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy CƠNG TH CƠNG TH Ứ Ứ C LÝ THUY C LÝ THUY Ế Ế T T X X Á Á C ð C ð Ị Ị NH M NH M Ấ Ấ T NĂNG T NĂNG ðƯ ðƯ Ờ Ờ NG D NG D À À I CHO I CHO DỊNG CH DỊNG CH Ả Ả Y Y Ổ Ổ N ð N ð Ị Ị NH NH 16 16 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy PH PH ƯƠNG TRÌNH ƯƠNG TRÌNH CƠ B CƠ B Ả Ả N N CH CH Ấ Ấ T L T L Ỏ Ỏ NG NG CH CH Ả Ả Y ð Y ð Ề Ề U U 17 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy z 1 z 2 p 1 /ρg V 1 2 /2g p 2 /ρg V 2 2 /2g h d p 1 p 2 τ ττ τ 0 X P θ θθ θ Động năng Áp năng Thế năng Mất năng L 18 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy XÉT PHƯƠNG TRÌNH LỰC ĐOẠN DÒNG CHẢY ĐỀU THEO PHƯƠNG TRỤC DÒNG CHẢY Chú ý: cos(θ θθ θ)=(z 1 -z 2 )/L 0)cos(LLpp 021 = + − − θ γω χ τ ω ω p lực thủy tỉnh thượng hạ lưu 0)cos(L R L pp 0 21 =+− − θ γ τ γ Lực ma sát Trọng lượng bản thân 4 19 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy p dụng phương trình Bernoulli cho đoạn dòng đều giới hạn bởi (1-1) & (2-2) [cả có và không có áp]: R 1 . L ) p z() p z( 0 2 2 1 1 γ τ γγ = +−+ d h p z p z =+−+ )()( 2 2 1 1 γγ 20 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Từ đó: Với J=h d /L    độ dốc thủy lực p dụng cho dòng chảy tròn đều, chú ý R=d/4=r/2: J.R R 1 . L h 00d =⇒=⇒ γ τ γ τ τ ττ τ 0 τ ττ τ 2 r J=⇒ γ τ r 0 r (phương trình cơ bản dòng chảy đều) b/kính thủy lực 21 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG ĐƯỜNG DÀI Trường hợp chảy tầng Xét dòng chảy trong ống tròn, ứng suất tiếp tuyến do tính nhớt chất lỏng (kết quả cuối chương 1): µ µµ µ chỉ hệ số động lực nhớt, u chỉ vận tốc phân tử chất lỏng cách tâm ống khoảng cách r. dr du µτ −= (1) 22 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy • Ngoài ra, trong dòng chảy chảy đều ta còn có quan hệ: • τ ττ τ 0 ứng suất tiếp, R bán kính thủy lực, J độ dốc thủy lực. • Xét cho trường hợp chảy có áp trong ống tròn: •    R=r/2 • Và tại thành ống (r=D/2): JR γτ = 0 2 r J γτ = 4 0 D J γτ = (2) 23 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy • Từ (1) và (2) ta sẽ xác đònh được quy luật phân bố vận tốc dòng chảy tầng trong đường ống như sau: C hằng số tích phân sẽ xác đònh theo đ/k biên. dr dur J µγτ −== 2 rdr J du µ γ 2 −= Cr J u +−= 2 4 µ γ   24 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy   )( 4 22 0 rr J u −= µ γ 22 0max 164 D J r J u µ γ µ γ == u max u r p dụng điều kiện biên: Tại thành ống r=r 0    u=0. Với D chỉ đường kính ống.    Phân bố vận tốc trong ống tròn chảy tầng 5 25 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy • Từ đó phân bố vận tốc tại mặt cắt ống tròn có thể viết: Đây là phương trình của một paraboloide tròn xoay. Bài tập: Tính Q từ phân bố vận tốc u nói trên và tính vận tốc trung bình V theo u max . Đáp số:                  −= 2 0 max 1 r r uu 4 128 JdQ µ πγ = 2 max u V = 26 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy dS =2π ππ πr.dr  dQ =2π ππ πrdr.u  Q r dr r 0 O 27 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG ĐƯỜNG DÀI Từ đó ta có thể xác đònh tổn thất năng lượng đường dài trong chảy tầng như sau (J=h d /l): V gD l h d 2 32 ρ µ = g V D l g V D l h d 2 2 Re 64 22 λ == Với Re=Vd/ν νν ν Dạng CT phơ biến xác định TT năng lượng đường dài 28 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG ĐƯỜNG DÀI Trường hợp chảy rối – Công thức Darcy Ứng suất tiếp trên thành: Phương pháp phân tích thứ nguyên: Giải ra ta có: a=2-d; c=1-d; b=-d-e ),,,,( 0 µ ρ τ ∆ = DVf edcba DCV ∆= µρτ 0 29 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG ĐƯỜNG DÀI Trường hợp chảy rối – Công thức Darcy Từ đó: Kết hợp với kết quả dòng chảy đều: 2 )(Re, 2 10 V D f ρτ ∆ = 2 )(Re, 2 10 V D fRJ ργτ ∆ == RJ γτ = 0 30 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG ĐƯỜNG DÀI Trường hợp chảy rối – Công thức Darcy Lưu ý với J=h d /l ta có : Công thức (1) gọi là công thức Darcy (1856) Ôn: Nếu chảy tầng g V D l h d 2 2 λ = )(Re, D f ∆ = λ Re 64 = λ (1) 6 31 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy XÁC ĐỊNH λ λλ λ BẰNG THỰC NGHIỆM • Theo Nicuraste • Theo Moody • Hai tác giả dùng phương pháp thí nghiệm để xác đònh λ λλ λ theo quy luật đònh nghóa trong phương trình Darcy. 32 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy ĐỒ THỊ XÁC ĐỊNH λ λλ λ THEO NICURASTE Chảy tầng Chảy rối Chảy quá độ lg(100λ λλ λ) lg(Re) τ ττ τ 0 /∆ 33 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy • ĐỒ THỊ XÁC ĐỊNH λ λλ λ THEO MOODY λ λλ λ Re ∆/D 34 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG ĐƯỜNG DÀI Theo Hazen–Williams (phổ biến dòng chảy có áp) • Công thức thực nghiệm tính tổn thất năng lượ ng đường dài cho dòng chảy rối theo Hazen-Williams: • Trong đó C HW =90    140 là hệ số phụ thuộc tình trạng ống. Ống càng “tốt” giá trò C HW lớn. L: chiều dài, d: đường kính, Q l/lượng (m) 85,1 87,4 .68,10         = HW C Q D L dh 35 35 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy M M Ấ Ấ T T NĂNG LƯ NĂNG LƯ Ợ Ợ NG NG C C Ụ Ụ C B C B Ộ Ộ 36 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ Xảy ra khi có sự thay đổi “đột ngột” về kết cấu dòng chảy tại vò trí cục bộ trên dòng chảy:  tạo dòng chảy “xáo trộn” cục bộ  ma sát cục bộ của các phân tử chất lỏng  tổn thất năng lượng cục bộ 7 37 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy A A TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG CỤC BỘ Σ ΣΣ Σh c Dòng chảy xoáy cục bộ D d 38 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ ζ : gọi là hệ số tổn thất năng lượng cục bộ, được xác đònh từ thực nghiệm (xem sau). V(m/s) vận tốc trung bình. )( 2 2 m g V dh c ς = 39 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 1. Trường hợp co hẹp đột ngột: PGS. Dr. Nguyễn Thống )1(5,0 Ω −= ω ς c ω Ω V 40 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 2. Miệng vào ống: Sắc mép: ζ ζζ ζ c =0,5 Mép tròn, thuận: ζ ζζ ζ c =0,2 Mép rất thuận: ζ ζζ ζ c =0,05 41 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 3. Miệng ra của ống (Công thức Borda): 2 )1( Ω −= ω ς c Ω ω 42 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 4. Ống uống cong “đột ngột” vớiø d<50mm: d 1,10,90,70,550,40,30,2ζ ζζ ζ 90 0 80 0 70 0 60 0 50 0 40 0 30 0 α αα α α αα α 8 43 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 4. Ống uống cong 90 0 với và d>200mm: 0,831,01,11,31,7ζ ζζ ζ 490390340250200d 44 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 4. Ống bán kính r uốn cong dần 90 0 với bán kính cong R: 1,981.40,980,660,440,290,210,160,140,13ζ ζζ ζ 1.00,90,80,70,60,50,40,30,20,1r/R R 45 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 5. Cửa van phẳng trong ống tròn: h 97,8175,522,060,810,260,070 ζ ζζ ζ 7/86/85/84/83/82/81/80(d-h)/d d 46 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 6. Van 1 chiều trong bơm và có lưới chắn rác: 344,5566,57810ζ ζζ ζ 4003002502001501251007550d Ống hút Trường hợp chỉ có lưới: ζ ζζ ζ=5-6 47 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯNG CỤC BỘ 7. Khoá nước: >> 48620652,617,35,471,560,290,05 ζ ζζ ζ 80706050403020105 α αα α 0 α αα α 48 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy VAN BƯỚM (BUTTERFLY)-Xem sau 0,36 0,360,36 0,360,7 0,70,7 0,71,4 1,41,4 1,43 33 3 ζ ζζ ζ 90 9090 90° °° °80 8080 80° °° °70 7070 70° °° °60 6060 60° °° ° α αα α 0 7 77 718 1818 1847 4747 47145 145145 145670 670670 670 ζ ζζ ζ 50 5050 50° °° °40 4040 40° °° °30 3030 30° °° °20 2020 20° °° °10 1010 10° °° ° α αα α 0 9 49 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy (Butterfly Valve ) VAN BƯỚM 50 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy VAN CỬA (GATE VALVE)-Xem sau 98175,5ζ ζζ ζ 7/86/85/8p/D 2,10,810,260,07ζ ζζ ζ 4/83/82/81/8p/D Closed 51 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy VAN CỬA (Gate Valve) 52 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TÓM TẮT VỀ MẤT NĂNG LƯỢNG DÒNG CHẢY    Mất năng ñường dài theo Manning:    Hoặc theo Hazen-Williams cho dòng chảy có áp: )OmH( g2 V d L dh 2 2 d λ = )OmH( C Q d L68.10 dh 2 85.1 HW 87.4 d         = 53 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TÓM TẮT VỀ MẤT NĂNG LƯỢNG DÒNG CHẢY  λ λλ λ hệ số mất năng ñường dài  L chiều dài  d ñường kính  C HW hệ số phụ thuộc tình trạng ống  V vận tốc trung bình  Q lưu lượng 54 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TÓM TẮT VỀ MẤT NĂNG LƯỢNG DÒNG CHẢY  Mất năng cục bộ:    hê sô mất năng cục bô. )OmH( g2 V dh 2 2 c ζ = ζ 10 55 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 1: Tính áp suất tại B (N/m 2 , at) của đường ống sau. Biết tại A có p A =0,5at. Ống có đường kính tại A & B là D A =0,2m, D B =0,25m và dẫn lưu lượng nước 50l/s.Tổn thất năng lượng đường dài lấy theo Manning có λ λλ λ=0,04; d tb =0,22m và L AB =20m. A B h=3m 1 2 Q (Chú ý: 1at =1kgf/cm 2 =9,81(N/cm 2 )=9,81.10 4 (N/m 2 ) V A V B 56 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 2: Giống số liệu trên, biết rằng tổn thất đường dài dh theo Hazen-Williams như sau: Với L(m) chiều dài ống, d(m) đường kính ống, Q(m 3 /s) lưu lượng qua ống. Cho biết L AB =20m. Lấy d=d tb =0.22m khi tính mất năng lượng đường dài trong AB. Tính p B . 85,1 87,4 100 Q d L68,10 )m(dh       = 57 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 3: Biết ống tròn AB có L=10m, d=0,05m. Tổ n thất năng lượng đường dài theo Manning có λ=8*10 -2 . a. Tính V và từ đó suy ra Q qua ống (bỏ qua t/t cục bộ). b. Tổng tổn thất cục bộ tại A & B có ζ C =1,2. Tính Q trong trường hợp này. Giả thiết bình có tiết diện rất lớn so với tiết diện ống AB. A B H= 5m V Trục ống AB 58 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 4: Tính lưu lượng nước từ bình 1 sang bình 2. Mất năng đường dài theo Manning có λ λλ λ=4.10 -2 . Mất năng cục bộ bằng 50% tổng mất năng đường dài. Các bình có tiết diện rất lớn so với tiết diện ống. 1 2 L 1 =10m D 1 =0.1m L 2 =10m D 2 =0.2m H=4m A B C 59 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 5: Bơm X có cột nước bơm H b =15m. Ống AB có L=30m, d=60mm. Tổn thất năng lượng đường dài theo HW có C HW =100. Bỏ qua tổn thất cục bộ. Tính Q từ bình 1 lên bình 2. Cho biết 2 bình có tiết diện rất lớn so với tiết diện ống AB. X 1 2 A B Q H= 12m 60 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 6: Bơm X có H b =15m. Ống AB có L=30m, d=60mm. Tổn thất đường dài theo Manning có λ λλ λ=10 -2 . Tổn thất cục bộ có ζ ζζ ζ c =1,5. Tính Q từ bình chứa 1 lên bình chứa 2. Cho biết 2 bình có tiết diện rất lớn so với tiết diện ống AB. X 1 2 A B Q H =12m [...]... có d=60mm, dài 75m Tổn thất năng lượng đường dài theo Manning có λ=1.10-2 Tổn thất cục bộ bằng 40% tổn thất đường dài a Tính cột nước bơm Hb (mH2O) b Tính công suất N (kw) bơm biết rằng hiệu 72 suất bơm η=0,9 [N=ρgQHb/ η (watt)] ρ PGS TS Nguy n Th ng 12 TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài tập 15: Cho một hệ thống... PGS TS Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài tập 12: Bơm X bơm nước từ hồ A lên hồ B với lưu lượng là 20 l/s Cho biết hồ A và B có tiết diện rất lớn Đường ống có d=150mm và chiều dài L=50m Tổn thất đường dài theo Hazen-Williams có CHW=100 Tổn thất cục bộ bằng 40% tổn thất đường dài • Xác đònh cột nước bơm...TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài tập 7: Bơm X có Hb=14m Ống AB có L=30m, d=60mm Tổn thất đường dài theo Manning có λ=0.2.10-2 Tổn thất cục bộ có ζc=0.5 Tính Q từ bình chứa 1 lên bình chứa 2 Cho biết bình 1 có tiết diện 0.4m2 và bình... th t năng lư ng dòng ch y Công suất bơm: P=ρgQHb/η (watt) ρ η B H=15m d A Bơm X 74 PGS TS Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài tập 16: Cho một hệ thống 2 bình như hình vẽ sau Cho biết bình A và B có tiết diện rất lớn Đường ống có D=100mm và có chiều dài L=50m Tổn thất đường dài theo Manning có λ=10-2 Tổn thất cục bộ trong đường ống lấy sơ bộ bằng 40% tổn thất. .. Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài tập nâng cao 1: Cho hệ thống sau Bình là hình vuông có cạnh a=2m và đường ống dẫn có d=0,05m Tại thời điểm t=0 mực nước bình là H=3m Tổn thất đường dài theo Manning có λ=5.10-2 Tổn thất cục bộ bằng 40% tổn thất đường dài Tính thời gian cần thiết để nước chảy cạn bình H=3m ZC=4m D C L=10m, d=60mm ZD=2m 77 PGS TS Nguy n Th ng L=5m 78 13 TH Y L C ð I CƯƠNG Chương. .. với lưu lượng là 12 l/s Cho biết hồ A và B có tiết diện rất lớn Đường ống có D=100mm và có chiều dài L=50m Tổn thất đường dài theo Hazen-Williams có CHW=100 Tổn thất cục bộ trong đường ống lấy sơ bộ bằng 40% tổn thất đường dài • Xác đònh cột nước bơm Hb (m) • Cho biết bơm có hiệu suất η=0.9, tính công 73 suất cần có của bơm X (kW) PGS TS Nguy Th ng PGS Dr Nguy n n Thng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n... ðư ng ng 34mm, dài 30m M t năng đư ng dài theo HW có CHW=120 M t năng c c b b ng 25% t ng m t năng đư ng dài B có ti t di n r t l n so v i ti t di n ng 1 Tính c t nư c bơm 2 Tính cơng su t bơm (kw) Bơm có hi u 62 su t η=0.85 Q 1 PGS TS Nguy n Th ng A X 61 PGS TS Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài t p... th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài tập 10: Cho một hệ thống bơm nước như hình vẽ sau Bơm X có cột nước bơm là 17m Cho biết hồ A có tiết diện rất lớn Đường ống có d=60mm và có chiều dài L=30m Tổn thất đường dài theo Manning có λ=10-2 Tổn thất cục bộ lấy bằng 40% tổn thất đường dài • Xác đònh lưu lượng nước chảy ra ở B (không khí) B H=15m d A Bơm X... M t năng đư ng dài theo Manning có λ=6.10-2 M t năng c c b b ng 50% t ng m t năng đư ng dài Các bình có ti t di n r t l n so v i ti t di n ng 1 Tính lưu lư ng nư c t bình 1 sang bình 2 2 Tính áp su t t i B Nh n xét ? B LBC=20m, dBC=90mm H1 =4m A H=10m 1 C 2 LAB=5m, dAB=90mm 63 PGS TS Nguy n Th ng 64 PGS TS Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương. .. (watt)] ρ Công suất bơm: P=ρgQHb/η (watt) ρ η B H=25m d A Bơm X 69 PGS TS Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài t p 13: M t nha máy th y đi n có sơ đơ làm vi c như hình ve ðư ng ng có D=1m, L=400m M t năng đư ng dài theo HW có CHW =100, t n th t c c b có ζ=5 Lưu lư ng Q=4.5m3/s Tính cơng su t (MW) c a NM . ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG Σh w w d c h dh dh = + ∑ ∑ ∑ L AB Ứng suất tiếp tuyến do ma sát A B 1 2 1 2 Tổn thất năng lượng cục bộ Tổn thất năng lượng đường. CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy dS =2π ππ πr.dr  dQ =2π ππ πrdr.u  Q r dr r 0 O 27 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy TỔN THẤT NĂNG. CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy H=3m V A B Đường ống Q Q 77 PGS. TS. Nguyễn Thống THỦY LỰC ðẠI CƯƠNG Chương 5: Tổn thất năng lượng dòng chảy Bài tập 17: Cho hệ thống sau. Tổn thất năng lượng