Đang chuẩn bị liên kết để tải về tài liệu:
Các nguyên lý của dòng chảy chất lỏng và sóng mặt trong sông, cửa sông, biển và đại dương - Chương 6

dòng chảy ổn định đều 6.1. Mở đầu Trong chương này xét dòng chảy ổn định (?u/?t = 0), có nghĩa là vận tốc tại một điểm không đổi theo thời gian. Đối với dòng chảy rối điều đó có nghĩa là vận tốc trung bình thời gian là không đổi theo thời gian. Dòng chảy cũng được coi là đều, có nghĩa là vận tốc không đổi theo hướng dòng chảy (?u/?x = 0). Một dòng ổn định đều trong lòng dẫn hở lăng trụ là dòng chảy với vận tốc không đổi và độ sâu nước không đổi,. | ChươNG 6. DÒNG ChẢY Ổn ĐỊNh ĐỀU 6.1. Mỏ ĐẦU Trong ch ơng này xét dòng chảy ổn định ổu ổt 0 có nghĩa là vận tốc tại một điểm không đổi theo thời gian. Đối vối dòng chảy rối điều đó có nghĩa là vận tốc trung bình thời gian là không đổi theo thời gian. Dòng chảy cũng đ Ợc coi là đều có nghĩa là vận tốc không đổi theo h ống dòng chảy ỡu ổx 0 . Một dòng ổn định đều trong lòng dẫn hỏ láng trụ là dòng chảy vối vận tốc không đổi và độ sâu n ốc không đổi trong khi mặt n ốc song song vối đáy nh trong hình 6.1. Vận tốc dòng chảy và độ sâu n ốc có thể xem nh những giá trị cân bằng. Vì xem xét dòng chảy của chất lỏng thực vối độ nhốt p có sự tiêu tán náng l Ợng dòng chảy và không thể áp dụng ph ơng trình Bernoulli. Cột n ốc tổng cộng He giảm theo h ống dòng chảy. Mức giảm cột n ốc tổng cộng AHe trên đơn vị chiều dài L dẫn đến gradient náng l Ợng ie AHy L và bằng gradient đáy hoặc độ dốc đáy ib sinp. Nh vậy ie ib. Hình 6.1. Dòng ổn định đều trong lòng dẫn hở Cột n ốc l u tốc VH không đổi theo h ống dòng chảy là u là vận tốc trung bình mặt cắt ngang V VH 2g 6.1.1 vối a J u 3dA. 6.1.2 Cột n ốc tổng cộng he so vối mặt chuẩn nằm ngang là 68 2 au He zb hcosp . 6.1.3 2 g Đối vối độ dốc nhỏ cột n ốc tổng cộng là 2 au He zb h . 6.1.4 2 g Cao độ mặt n ốc trên mặt chuẩn nằm ngang zb h gọi là cao trình của dòng chảy. Náng l Ợng đặc tr ng SE trong một mặt cắt xác định bằng náng l Ợng trên đơn vị khối l Ợng chất lỏng so vối đáy lòng dẫn 2 -2 au . a J SE h h Ọp 6.1.5 2g 2gA2 trong đó Q l u l Ợng A diện tích mặt cắt ngang. Ph ơng trình chuyển động đối. vối dòng ổn định đều t ơng đối. đơn giản và đ Ợc thể hiện bằng công thức sức cản. Nhiều loại công thức sức cản sẽ đ Ợc cho trong ch ơng này trong khi cũng đ a ra phân bố vận tốc trong dòng chảy phân tầng và trong dòng chảy rối. 6.2. CÁC Lực CHẤT LỎNG VẢ ỨNG SUẤT TRƯỢT Những lực tác động lên một phần tử chất lỏng trên đơn vị bề rộng Ax của dòng ổn định đều đ Ợc cho trong hình 6.2. Các lực áp suất thủy tĩnh F1 và F2 bằng nhau. Thành phần trọng