CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
Chất lưu
Khoa học Thủy lực
Phương pháp khảo sát
Hai loại lực tác dụng trong Lưu chất

1.1 CHẤT LƯU
1.1.1 Định nghĩa
Lưu chất gồm: chất lỏng, chất khí
* Tính chất:
- Lực liên kết phân tử yếu ⇒ có hình dạng của vật chứa nó.
- Tính chảy được ⇒ không chịu lực cắt và lực kéo
- Tính liên tục
* Khác biệt giữa chất lỏng và chất khí là ở tính nén được,
nhưng chỉ khi vận tốc đủ lớn

1.1.2 Các tính chất vật lý
Khối lượng riêng
Trọng lượng riêng
Tính giãn nở do áp lực
Tính giãn nở do nhiệt độ
Sức căng mặt ngoài
Tính nhớt
1.1 CHẤT LƯU (tt)

Khối lượng riêng, trọng lượng riêng, tỷ trọng
-Khối lượng riêng là khối lượng của một đơn vị thể tích lưu chất
Ñ.löôïng Nöôùc K.khí T.ngaân
ρ, kg/m
3

Đơn vị: kgf/m
3
hay N/m
3
- Trọng lượng riêng γ: là lực tác dụng cuả trọng trường lên khối lượng
của một đơn vị thể tích chất đó.
δ = γ/ γ
nKhối lượng riêng nước/ nhiệt độ

Tính chất của nước

Tính nén ép
P
∆
V
∆
p
dp
dV
V
1
p
−=β
at
-1
, m
2

N/m
2
= 2,2x10
7
Pa
Ví dụ: Một xilanh chứa 0,1 lít nước ở 20
0
C. Nếu ép piston để thể tích giảm 1% thí
áp suất trong xilanh tăng lên bao nhiêu?
dV
dP
V
VV
P
E
V
0
0
0
/
lim
−=
∆
∆
−=
→∆

Tính giãn nở do nhiệt độ

dt _ lượng thay đổi nhiệt độ, °C

R
h
γ
θσ
cos2
=

Ví dụ: Xác định đường kính nhỏ nhất của ống thuỷ tinh
sạch ( θ ≈ 0
0
) sao cho độ dâng của nước 20
0
C trong ống
do hiện tượng mao dẫn không quá 1mm.
m
mmN
mN
R 0149,0
)10)(/9789(
)/0728,0(2
33
==
−
Suy ra: R =2σcosθ/ γh.
Nước ở 20
0
C có σ = 0,0728 N/m và γ =9789 N/m3.
Vì θ ≈ 0
0
nên để có h = 1mm thì

τ: ứng suất tiếp, [τ] = FL
-2
, N/m
2
(Pa)

µ: độ nhớt động lực học, [µ] = FTL
-2
, N.s/m
2


du/dy: suất biến dạng hay biến thiên vận tốc theo phương thẳng góc
với chuyển động
S
dn
du
ST
⋅=
⋅=
τ
µ

Hai loại Lưu chất
* Có 2 loại lưu chất:
+ Lưu chất Newton: có ứng suất tiếp tỉ lệ thuận với suất biến dạng.
+ Lưu chất phi Newton: có ứng suất tiếp không tỉ lệ với suất biến dạng
* Độ nhớt động lực học µ:
µ = const đ/v lưu chất Newton
µ = 0 đ/v lưu chất lý tưởng

hy
3
µµτ
==
−=
taámdöôùi














−=
2
1
2
3
h
yV
u
2
/759,6

quy luật cân bằng và chuyển động của chất lỏng.

vận dụng để giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong thực
tiễn sản xuất.

Cơ sở lý luận:

vật lý, cơ học lý thuyết, cơ học chất lỏng.

Bản thân nó là cơ sở để nghiên cứu những môn chuyên môn:

Xây dựng công trình thủy lợi:
•
Thủy điện, Thủy công, Trạm Bơm, Kênh dẫn

Xây dựng dân dụng:
•
Cầu cảng, Cấp thoát nước, Cầu đường

Chế tạo máy thủy lực:
•
Bơm, Turbine, Động cơ thủy, Truyền động Thủy lực

1.3 Phương pháp Khảo sát
Phương pháp giải:
Các định luật Cơ học của Newton và
các định luật về bảo toàn và chuyển hoá trong cơ học
Phương pháp nghiên cứu
* Theo Euler:
có vô số quan sát viên ở tại vơ số điểm đặt tại dòng chảy

Vector cường độ lực khối:
V
f
F
V
∆
∆
=
→∆
ρ
lim
0
gF
=
aF −=
rF
2
ω
=
A
∆f
∆V, ρ ∆V

1.4.2 Lực mặt
Là ngọai lực tác dụng lên thể tích lưu chất thông qua bề mặt bao
bọc và tỷ lệ với diện tích bề mặt.
A
f
S
∆