tailieunhanh - Giáo trình kỹ thuật thủy khí - Chương 7

Lực tác dụng lên vật ngập trong chất lỏng chuyển động Trong ch-ơng n y giới thiệu tổng quát về lực cản v công thức tính lực cản của chất lỏng chuyển động tác dụng lên vật ngập trong nó, lý thuyết v ph-ơng pháp lớp biên. | Chương 7 Lực TÁC DỤNG LÊN VẬT NGẬP TRONG CHẤT LỎNG CHUYỂN ĐỌNG Trong chương này giới thiệu tổng quát về lực cản và công thức tính lực cản của chất lỏng chuyển động tác dụng lên vật ngập trong nó lý thuyết và phương pháp lớp biên. . Lực NÂNG . Công thức tổng quát Ta có dòng chất lỏng chuyển động với vận tốc Um bao quanh vật rắn cố định hay coi gần đúng là vật rắn chuyển động với vận tốc Um trong chất lỏng tĩnh . Giả sử Um không đổi về trị số và hướng. Chất lỏng chuyển động tác dụng lên vật cản gây ra lực pháp tuyến và tiếp tuyến hình 7-1 . Tổng hợp các lực đó sẽ được một hợp lực P và một ngẫu lực M. Hợp lực P gồm 2 thành phần. P P P 1 1 n T Pn vuông góc với phương của vận tốc ở vô cùng Um gọi là lực nâng PT cùng phương với Um nhưng ngược chiều gọi là lực cản. Về trị số các lực đó có biểu thức sau pU 2- S S 2 P Cx Hình 7-1. Lực tác dụng lên vật cản pU- S S 2 P C n y trong đó C- hệ số lực cản không thứ nguyên Cy- hệ số lực nâng không thứ nguyên p - Khối lượng riêng của chất lỏng S - Tiết diện cản chính hình chiếu của vật cản lên mặt phẳng vuông góc với Um Trong lực cản thông thường có hai thành phần một do ma sát trong lớp biên gây nên PTms mà ta sẽ xét trong phần sau một do phân bố của áp suất trên bề mặt vật cản gây nên PTap Trong dòng phẳng ta có PT P TiĨX P Tap Khi vật rắn nằm trong dòng chảy nó sẽ gây ra các kích động. Do đó trong lớp biên các thông số của dòng chảy sẽ thay đổi. Phân bố áp suất và lực ma sát trên bề mặt vật phụ thuộc vào hình dạng vào vị trí của nó ở trong dòng chảy và vào vận tốc ở vô cùng dòng chưa bị kích động . Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội - Giáo trình Kỹ thuật Thuỷ khí 146 Phân bố áp suất và lực ma sát trên bề mặt vật được đặc trưng bằng các hệ số lực cản áp suất và ma sát Cran Cms xap Ảtỉiò C C C. x xap xms Với vận tốc dòng chảy nhỏ khi đó tính nén được của chất lỏng thực tế không có tác dụng thì ảnh hưởng chính đến hệ số lực cản là hình dạng vật cản góc tới và số Râynôn. Các lực PTms và PTap lớn hay nhỏ chủ yếu phụ thuộc vào .