Giáo Trình Cơ Học Chất Lưu - Tài Liệu - Ebook

Chương 1 . 1

MỞ ĐẦU. 1

1.1 Đối tượng, phạm vi và mục đích của học phần . 1

1.2 Tính chất vật lý cơ bản của chất lưu . 1

1.2.1 Khối lượng riêng, trọng lượng riêng, tỷ trọng, thể tích . 1

1.2.2 Tính nén được . 2

1.2.3 Tính nhớt của chất lưu. 4

1.2.4 Áp suất hơi. 6

1.2.5 Sức căng mặt ngoài và hiện tượng mao dẫn. 6

Chương 2 . 8

TĨNH HỌC CHẤT ƯU . 8

2.1 Áp suất thủy tĩnh . 8

2.1.1 Khái niệm. 8

2.1.2 Áp suất thủy tĩnh . 8

2.1.3 Tính chất . 9

2.1.4 Đơn vị của áp suất.10

2.1.5 Áp suất tuyệt đối, áp suất dư và áp suất chân không.10

2.1.6 ực khối và lực mặt .11

2.2 Phương trình vi phân cơ bản của chất lỏng cân bằng .12

2.2.1 Phương trình vi phân cơ bản.12

2.2.2 Phương trình thuỷ tĩnh.13

2.3 Ứng dụng phương trình thủy tĩnh .15

2.3.1 Áp kế.15

2.3.2 Định luật Pascal .16

2.3.3 Biểu đồ phân bố áp suất .17

2.4 Áp lực thủy tĩnh.18

2.4.1 Áp lực thủy tĩnh lên một mặt phẳng .18

2.4.2 Áp lực chất lỏng lên mặt cong.20

2.4.3 ực đẩy Archimède.21

2.5 Sự cân bằng một vật trong chất lưu.2193

2.5.1 Vật ngập hoàn toàn trong chất lỏng .21

2.5.2 Vật ngập một phần trong chất lỏng.22

2.5.3 Nguyên lý lắng ly tâm .24

2.6 Ứng dụng tĩnh học tương đối .25

2.6.1 Chất lỏng trong bình chuyển động thẳng ngang với gia tốc không đổi25

2.6.2 Chất lỏng trong bình chuyển động quay đều quanh trục thẳng đứng.26

Chương 3 .28

ĐỘN HỌC CHẤT ƯU .28

3.1 Phương pháp nghiên cứu .28

3.1.1 Phương pháp agrange.28

3.1.2 Phương pháp Euler.29

3.2 Một số khái niệm.30

3.2.1 Đường dòng.30

3.2.2 Nguyên tố dòng.31

3.2.3 Diện tích ướt, chu vi ướt, bán kính thủy lực .31

3.2.4 ưu lượng.32

3.2.5 Vận tốc trung bình mặt cắt ướt .32

3.2.6 Chuyển động ổn định và không ổn định .32

3.3 Phương trình Bernoulli .33

3.4 Phân loại chuyển động.35

3.4.1 Phân loại theo ma sát.35

3.4.2 Phân loại theo thời gian.36

3.4.3 Phân loại theo không gian .36

3.4.4 Phân loại theo tính nén được .36

3.4.5 Phân loại theo trạng thái chảy.37

3.5 ia tốc của phần tử chất lưu .39

3.6 phương pháp thể tích kiểm soát và đạo hàm của một tích phân khối.40

3.6.1 uan hệ giữa thể tích kiểm soát với đại lượng nghiên cứu .40

3.6.2 Định lý vận tải eynolds - phương pháp thể tích kiểm soát.41

3.7 Ứng dụng phương pháp thể tích kiểm soát.4294

3.7.1 Phương trình liên tục .42

3.7.2 Phương trình năng lượng.44

3.7.3 Phương trình động lượng.45

3.8 Phân tích chuyển động của chất lưu.45

Chương 4 .51

ĐỘN ỰC HỌC CHẤT ƯU .51

4.1 Phương trình vi phân cho chất lưu lý tưởng chuyển động .51

4.2 Tích phân phương trình chuyển động .53

4.2.1 Trường hợp chuyển động không quay (chuyển động thế) .53

4.2.2 Chuyển động ổn định, tích phân dọc theo đường dòng .55

4.2.3 Chuyển động ổn định, tích phân dọc theo đường xoáy .55

4.2.4 Chuyển động ổn định, tích phân theo phương pháp tuyến với đường

dòng 55

4.3. Phương trình Navier-Stokes cho chuyển động của chất lưu thực .56

4.4 Phương trình năng lượng .58

4.4.1 Dòng ổn định, không trao đổi nhiệt với môi trường.58

4.4.2 dòng chảy có sự trao đổi năng lượng với bên ngoài.60

4.5 Ứng dụng của phương trình năng lượng .60

4.5.1 Đo lưu tốc điểm của dòng khí bằng ống Pito vòng .60

4.5.2 Đo lưu lượng bằng ống Ventury.61

4.5.3 Dòng chảy ổn định qua lỗ thành mỏng .62

4.5.4 Dòng chảy không ổn định ra ngoài bình .63

4.6 Phương trình động lượng.64

4.7 Ứng dụng của phương trình động lượng .65

4.7.1 ực của tia nước tác dụng trên một tấm phẳng nghiêng.65

4.7.2 ực của dòng nước tác dụng lên một vòi phun .67

Chương 5 .68

THẾ ƯU.68

5.1 Khái niệm cơ bản.68

5.1.1 Hàm thế vận tốc .68

5.1.2 Hàm dòng.6995

5.1.3 Biễu diễn dòng thế .70

5.2 Các chuyển động thế phẳng đơn giản .71

5.2.1 Chuyển động thẳng đều.71

5.2.2 Điểm nguồn, điểm hút .72

5.2.3 Xoáy tự do.74

5.2.4 ưỡng cực .75

5.2.5 Dòng chảy quanh nửa vật rắn .76

5.2.6 Dòng chảy quanh vật rắn dạng ankin .77

5.2.7 Dòng chảy quanh trụ tròn ( = 0) .78

5.2.8 Chuyển động quanh trụ tròn xoay ( ≠ 0).80

Chương 6 .83

KHÍ ĐỘN ỰC HỌC.83

6.1 ực cản chuyển động.84

6.1.1 ực cản do ma sát .84

6.1.2 ực cản do áp suất.85

6.2 ực nâng .87

6.2.1 ực tác dụng vào hình trụ quay. Hiệu ứng Magnus .87

6.2.2 ực nâng cánh máy bay.88