Bài giảng Giáo trình thủy lực công trình chương I: DÒNG CHẢY ỔN ĐỊNH ĐỀU KHÔNG ÁP

1.1 KHÁI NIỆM
Dòng chảy ổn định đều là vận tốc không phụ thuộc thời gian và không đổi từ mặt cắt này sang mặt cắt khác.
Điều kiện để dòng chảy đều không áp:
1530196330260.png

1530196400843.png
 
1.3 MẶT CẮT CO LỢI NHẤT VỀ THỦY LỰC
Trong cùng một điều kiện:n, i, m và ω không đổi, nếu mặt cắt nào dẫn lưu lượng lớn nhất thì mặt cắt đó có lợi nhất về thủy lực. Ta nhận thấy rằng ứng với cùng một diện tích của mặt ướt, lưu lượng sẽ càng lớn khi bán kính thủy lực R càng lớn. Như vậy để mặt cắt lợi nhất về thủy lực, khi bán kính thủy lực lớn nhất, cũng có nghĩa là khi chu vi ướt nhỏ nhất. Trong những kênh có diện tích bằng nhau thì hình tròn có chu vi bé nhất. Nhưng trong thực tế rất ít khi xây dựng kênh như vậy vì thi công khó khăn và không đảm bảo, lúc sử dụng dễ bị sạt lở; mà chỉ sử dụng với kênh bằng bê tông, gạch đá ... Đối kênh mặt cắt hình thang ta hay sử dụng, nên xét điều lợi nhất về thủy lực, tức xem quan hệ các đại lượng:n, Q, i, ω, R. Từ công thức (1-14), suy ra:
1530197340665.png

1530197373198.png
 
1.4 CÁC BÀI TOÁN CƠ BẢN KÊNH HỞ HÌNH THANG.
Ta xét thấy: Q=f(n, i, b, h, m) 1.4.1 Tính kênh đã biết. Bài toán 1: khi có n, i, b, h, m ta cần tìm Q Ta tính những trị số Α, C, R rồi thay vào (1-10) tìm được Q. Bài toán 2: khi có n, Q, b, h ta cần tìm i. Ta tính những trị số Α, C, R rồi thay vào (1-9) tìm được theo công thức:
1530197819039.png

1.4.2 Thiết kế kênh mới. Khi thiết kế kênh, cần tính chiều rộng và độ sâu mực nước kênh (b, h), cần thu thập các số liệu sau: - Xác định độ dốc đáy kênh i, từ tuyến kênh theo bản đồ địa hình. - Xác định hệ số nhám n và hệ số mái dốc m, căn cứ vào vật liệu lòng dẫn. - Xác định lưu lượng Q, căn cứ vào nhu cầu sử dụng nước hay tiêu thoát nước được xác định ở các bài toán thủy nông, thủy văn công trình, cân bằng nước, v.v... Sau khi xác định Q, m, n, i và chọn một trong các thông số, tùy từng trường hợp, thường gặp các bài toán có cách giải khác nhau như sau :
1530197896836.png

1530197922202.png

1530197953945.png
 
1.5 TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỐI CHIẾU MẶT CẮT CÓ LỢI NHẤT VỀ THỦY LỰC. (Phương pháp của AGƠRÔTSKIN)
Bài toán có b tìm h hay có h tìm b, thường phải giải đúng dần, cho nên việc tính toán dùng máy tính tay gặp khó khăn về thời gian và mức độ chính xác phụ thuộc người tính. Vì vậy trong phần này giới thiệu phương pháp tính của Agơrôtskin bằng cách lập bảng tra đối với mặt cắt hình thang. Agơrôtskin đặt hệ số đặc trưng mặt cắt hình thang, không thứ nguyên, biểu thị quan hệ giữa b, h, m, nghĩa là biểu thị hình dạng mặt cắt. Từ đó xác định các yếu tố thuỷ lực theo đặc trưng mặt cắt, điều quan trọng mặt cắt hình thang lợi nhất về thuỷ lực, có giá trị đặc trưng mặt cắt lợi nhất bằng một. Từ đó xác định được bán kính lợi nhất thuỷ lực, đặc biệt quan hệ mặt cắt lợi nhất về thuỷ lực và mặt cắt bất kỳ là hàm số phụ thuộc vào đặc trưng mặt cắt.
1530198087062.png

1530198138807.png

1530198175580.png

1530198199429.png

1530198221159.png

1.5.5 Cách vận dụng cụ thể Bài toán 1: Tìm h khi biết: Q, m, n, i và b
1530198318278.png
 
1.6 DÒNG CHẢY TRONG ỐNG
1.6.1 Các yếu tố thuỷ lực
Công thức tính diện tích và chu vi mặt cắt hình tròn chảy lưng ống, tuy đơn giản nhưng ít được các tài liệu chứng minh. Tính diện tích, xét 2 phần: diện tích cung tròn MHG và diện tích tam giác OMN, tức là:
1530198429842.png

1530198461994.png

1530198489247.png

1530198512589.png

1530198553893.png
 
CHAT
  1. Hide Nguyễn @ Hide Nguyễn: Shoutbox has been pruned!

Bình luận mới

Trang cá nhân

Chúc Diễn đàn Tất Niên vui vẻ, an lành :)
Việt Nam chiến thắng.
19h30 chung kết AFF 2022 Việt Nam - Thái Lan
Chúc mừng năm mới 2023~ Mong một năm mưa thuận gió hòa, kinh doanh, việc làm khấm khá lên.
Chúc cả nhà sức khỏe, thành công và nhiều may mắn!
Ghé site mình tham quan nhé: www.bichkhoa.com
Đón chào năm mới 2023! Mong thuận buồm xuôi gió, vạn sự hanh thông.
Chúc mừng năm mới 2023!

VnKienthuc lúc này

Không có thành viên trực tuyến.

Định hướng

Diễn đàn VnKienthuc.com là nơi thảo luận và chia sẻ về mọi kiến thức hữu ích trong học tập và cuộc sống, khởi nghiệp, kinh doanh,...
Top