tailieunhanh - Chương 6: Dòng chảy trong ống

nội dung chương 6 "Dòng chảy trong ống" để nắm bắt được hai trạng thái chuyển động, phương trình Becnuli cho toàn dòng biến đổi dần trong ống, dòng chảy tầng trong ống tròn, trạng thái chảy rối trong ống. Hy vọng đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.   | Chương 6. DÒNG CHẢY TRONG ỐNG 1. Hai trạng thái chuyển động Hai trạng thái chuyển động của chất lỏng thực trong ống a. Thí nghiệm Reynolds. Năm 1883 Reynolds bằng thực nghiệm đã phát hiện ra sự tồn tại của hai trạng thái chảy khác biệt của chất lỏng và chứng minh rằng chúng có liên quan mật thiết với tổn thất năng lượng của nó. Hình 1. Thí nghiệm Reynolds Thí nghiệm của Reynolds gồm một bình nước lớn A một bình màu B một ống thủy tinh trong suốt hình 1 . Điều chỉnh khóa để nước màu chảy thành một sợi chỉ đỏ căng xuyên suốt ống thủy tinh nghĩa là lớp chất lỏng chảy thành tầng riêng rẽ đó là trạng thái chảy tầng. Tăng vận tốc dòng chảy đầu tiên sợi chỉ đỏ bị đứt đoạn - chảy quá độ sau đó chúng hòa trộn hỗn loạn vào nhau đó là chảy rối. Tiến hành thí nghiệm ngược lại giảm vận tốc dòng chảy thì trạng thái chảy của chất lỏng biến đổi ngược chiều lại từ rối sang tầng. Qua thí nghiệm với nhiều ống có đường kính khác nhau và với nhiều loại chất lỏng. Người ta nhận thấy hai trạng thái chảy phụ thuộc vào vận tốc V độ nhớt V và đường kính ống d. b. Hai trạng thái chuyển động Chuyển động của chất lỏng nhớt trong ống thường thực hiện ở 2 trạng thái - Chảy tầng các phần tử chất lỏng chuyển động theo những tầng lớp không xáo trộn vào nhau. Chuyển động mang tính chất ổn định - ở thời điểm khảo sát các đại lượng đặc trưng thay đổi rất ít so với vị trí lân cận. Hay các phần tử chất lỏng chuyển động trên các đường dòng riêng biệt thành từng lớp song song với nhau. Chảy rối các phần tử chất lỏng chuyển động vô trật tự hỗn loạn. - Trạng thái chảy quá độ từ tầng sang rối hay từ rối sang tầng gọi là trạng thái chảy phân giới. Tiêu chuẩn phân biệt hai trạng thái Dựa vào kết quả thí nghiệm Reynold đã dùng một đại lượng không thứ nguyên để đặc trưng cho hai dòng chảy đó là số Reynold Re Vbd V trong đó - Vtb là vận tốc trung bình theo mặt cắt ướt của dòng. - V hệ số nhớt động học của chất lỏng. - d là đường kính ống . Nếu Re 2300 thì dòng chảy trong ống là chảy tầng. Nếu Re 2300 thì