Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
1 Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
2
BÀI 1 :PHƯƠNG TRÌNH BECNULI
1. Cơ sở lý thuyết:
• Phương trình BECNULI là phương trình cân bằng năng lượng của
dòng chảy lưu chất, có công thức :

Với:
; d
9
= 0.75cm
z – cột nước vị trí
(tốn thất năng lượng từ
mặt cắt 1 – 1 đến 2 – 2 )
• Khi dòng chuyển động của chất lỏng đi từ mặt cắt có tiết diện nhỏ
sang tiết diện lớn động năng của dòng chảy giảm dần và thế năng
của dòng chảy tăng dần .
gọi là cột áp tĩnh , được biểu hiện sự thay đổi của đại lượng
này theo phương dòng chảy gọi là đường đo áp.
là năng lượng toàn phần của dòng chảy hay độ
cao năng lượng , đường biểu diễn sự thay đổi của đại lượng này gọi
là đường năng
• Mục đích:

ở đoạn ống 10 giá trị của đường năng lại cao hơn ống 9.chứng tỏ
có sai sót trong q trình thực hiện thí nghiệm sai số xuất hiện
trong q trình lấy khối lượng nước, trong q trình đo…vì vậy để
hạn chế sai số cần thực hiện nhiều lần đo, cân
- Đường đo áp ln giảm, nhưng giảm mạnh ở đoạn co hẹp và tăng
nhưng khơng nhiều ở đoạn mở rộng.trong thực tế khi thực hiện thí
nghiệm đã đạt chính xác kết quả đo, sai số khơng qua lớn.
7

8
9

10
11
0

0
Mặt Chuẩn so sánh
31.3

30.7

23.1
27.5

không hòa trộn với các phần tử nước xung quanh nó
 trạng thái nước chảy là chảy tầng.
- khi lưu lượng lớn đến 1 mức nào đó tia màu bắt đầu
dao động và dòng chảy đã hết trạng thái chảy tầng.
- nếu tiếp tục tăng lưu lượng tia màu sẽ dao động nhiều
hơn, tiến tới đức đoạn và sau đó bị hòa trộn hoàn toàn
với dòng chảy, trạng thái chảy rối.
• khi dòng chảy đang ở trạng thái rối hoàn toàn , nếu giảm dần lưu
lượng, thì đến 1 giời hạn nào đó thì trạng thái chảy tầng sẽ đươc
thiết lập, và dòng nước chuyển sang chế độ chảy tầng.
• lưu tốc ứng với dòng chảy chuyển từ trạng thái chảy tầng sang
chảy rối, gọi là lưu tốc phân giới trên, kí hiệu V
ktren
; ứng với trạng
thái chảy rối qua tầng gọi là lưu tốc phân giới dưới , kí hiệu V
kduoi
.
Qua thực nghiệm ta thấy V
ktren
>V
kduoi
• như vậy sự chảy tầng hay rối của chất lỏng phụ thuộc vào tốc độ
của dòng chảy và được phân biệt thành các trạng thái chảy, để đánh
giá người ta dựa vào đại lượng không thứ nguyên được gọi là chế
độ chuẩn số đồng dạng Reynold, kí hiệu Re.

Thớ Nghim Thy Lc i Cng GVHD:Ths Trn Minh Tựng

SVTH: Trng Quang Nha 061191C Lp 06XD1D - nhúm 3
5

Reynold.
- M van IX v iu chnh dũng chy mu quan sỏt
- Khi dũng chy ó thng dựng ca cõn ly 1 khi lng nc
ng vi 1 thi gian bt k, ( xỏc nh lu lng)
Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
6
- Điều chỉnh van VII và quan sát dòng mực ứng với 2 trường
hợp vận tốc dòng chảy tăng dần và vận tốc của dòng chảy
giảm dần
3. Kết quả thí nghiệm:
 Thể hiện trong bảng 2 (kết quả thí nghiệm bài 2)4. Nhận xét và kết luận:
- Nhiệt độ của nước trong phòng thí nghiệm luôn ổn định ở 28
0
C.
- Theo quan sát bằng mắt thường các trường hợp 1 và 4 là chảy tầng,
còn 2 trường hợp 2,3 là chảy rối.nhưng trong quá trình thí nghiệm
và tính toán ta lại thấy cả 4 trường hợp là chảy tầng Re ≤ 2320.
chứng tỏ có sai sót trong quá trình thí nghiệm, xuất hiện sai số
trong quá trình đo, cân và tính toán…
- Để hạn chế sai sót và sai số cần thực hiện thí nghiệm nhiều lần,
trong quá trình tính toán cần cẩn thận hơn nữa, thời gian thực hiện
thí nghiệm cần kéo dài hơn để có độ chính xác cao hơn

- Trong vùng chảy rối (Re = 4000 ÷ 100000) thì
- Trong vùng chảy rối ( công thức Nicuratson 1933):

• Mục đích:
- Quan sát tổn thất dọc đường.
- Tính hệ số ma sát thực tế, so sánh với ma sát lý thuyết
2. Trình tự thí nghiệm:

- Mở van VIII để nước chảy vào ống.
1
1
2
2H
2
H
1

L
Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
8
- Đợi 5 phút cho nươc chảy ổn định trong ống rồi đo lưu
lượng của dòng chảy trong ống bằng cách lấy thể tích chia
cho thời gian
- Đo thế năng của dòng chảy tại mặt cắt (1-1) và (2-2).
- Mở van VIII lần thứ 2 để thay đổi lưu lượng nước chảy trong
Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
9
BÀI 4 : TỔN THẤT CỤC BỘ
1. Cơ sở lý thuyết:
• Khi dòng chảy thay đổi về phương và trị số tốc độ thì gây ra tổn
thất năng lượng người ta gọi là tổn thất cục bộ.
• Tổn thất cục bộ thường được tính theo công thức Vetsbatso.

V – tốc độ trung bình của dòng chảy trước và sau nơi tốn thất
cục bộ, tùy theo cách lấy .
• Trong phạm vi thay đổi cục bộ ( xem chiều dài vùng tổn thất
cục bộ không thay đôi), nếu đặt :
:tổng năng lượng ở mặt cắt trước.
:tổng năng lượng ở mặt cắt sau.
Do ; nên:

V

• Mục đích:
- Tính hệ số tổn thất cục bộ từ thí nghiệm thực tế
- Đánh giá kết quả tính toán hệ số tổn thất cục bộ do mở rộng
và co hẹp đột ngột.
2. Trình tự thí nghiệm:
3
3
6
6
4
4
5
5
H
3
H
4
H
5
H
6

- Đo lưu lượng nước bằng phương pháp thể tích. Tính thể tích
nước chảy trong 1 thời gian nhất định rùi tính ra lưu lượng
của dòng chảy.
- Đo cột áp H
3
,H
4
, H

4
= d
5
.nhưng trong thực tế thì hệ số tổn thất cục bộ không phải là hằng
số, qua thí nghiệm tính toán ta thấy hệ số trở lực trên thực tế luôn
luôn lớn hơn hệ số trở lực trong tính toán.
- Hệ số trở lực co hẹp có giá trị sai số rất lớn, sai số lớn như vậy là
do có sự sai sót trong thí nghiệm và thực hiện tính toán nhất là
giá trị vận tốc của sự thay đổi mặt cắt.
- Hệ số trở lực mở rộng có giá trị sai số, nhưng không lớn hơn sai số
của hệ số trở lực co hẹp.
- Để tránh sai số chúng ta nên cẩn thận thực hiện thí nghiệm nhiều
lần để xác định V trước và sau thay đổi tiết diện.
Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
12
BÀI 5: CHẢY QUA LỔ VÀ VÒI

 Dòng chảy qua lỗ:

- vòi là đoạn ống ngắn , có chiều dài từ (3÷4)d (d là đường kính
ống).

- tại mặt cắt co hẹp của vòi có chân không điều này làm cho trong
cùng 1 điều kiện (H,d) lưu lượng qua vòi lớn hơn qua lỗ.

Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương GVHD:Ths Trần Minh Tùng

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
13
- lưu lượng chảy qua vòi tính theo cơng thức tương tự chảy qua
lỗ, như vậy hệ số lưu lượng có dạng:  mục đích:
- qua sát vẻ quỹ đạo dòng chảy qua lỗ và vòi vào khơng khí.
- Xác định hệ số lưu lượng của dòng chảy qua vòi và lỗ
2. Trình tự thí nghiệm:
- Đo tọa độ x ,y của quỹ đạo dòng chảy qua khỏi lỗ và vòi theo
thực tế.
- Đo lưu lượng dòng chảy bằng cách xác định khối lượng và thời
gian của 1 khối nước bất kỳ
3. Kết quả thí nghiệm:
 Kết quả được thể hiện trong bảng 5 (kết quả thí nghiệm 5)
4. Nhận xét và kết luận:
x
0
4

SVTH: Trương Quang Nha – 061191C Lớp 06XD1D - nhóm 3
14
x
0
4
12
20 24
28
30
36
40 44
1
4
6
8
10
20
26
Y
Qũy đạo dòng chảy qua vòi
16
X²=3.76.H.y
thực tế

- Theo quỹ đạo dòng chảy qua vòi, ta nhận thấy dòng chảy qua vòi thực tế
chênh lệch khơng nhiều so với lý thuyết, điểm chênh lệch lớn nhất là
điểm rơi cuối cùng, sai số có thể do quan sát chưa chính xác, đánh dấu và
lấy điểm khơng đúng…khắc phục bằng cách quan sát kỹ hơn, cần xác
định vị trí chính xác hơn.
 Kết luận: