PowerPoint Template
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THỒNG VẬN TẢI
BÀI GIẢNG
Môn học:
THỦY LỰC VÀ MÁY THỦY LỰC
Giảng viên: Nguyễn Đăng Phóng
Bộ môn Thủy lực Thủy văn
Khoa Công trình
DT: 0904222171
Website: hydr-uct.net
2
Thủy lực và Máy thủy lực
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Tên môn học:
THỦY LỰC VÀ MÁY THUỶ LỰC
Mã số: COT501.2
Số tín chỉ học phần: 2
Phân bổ số giờ học của học phần:
Lý thuyết : 21.
Thí nghiệm: 9.
Thảo luận : 18
Chương trình đào tạo chuyên ngành: Các lớp thuộc
khoa Cơ khí
3
Thủy lực và Máy thủy lực
NỘI DUNG MÔN HỌC
Thủy lực và máy thuỷ lực là môn khoa học ứng
dụng, nghiên cứu các quy luật cân bằng, chuyển động
của chất lỏng và ứng dụng các quy luật đó giải quyết
các bài toán tính toán thiết kế các công trình liên quan.


-Phương pháp nghiên cứu: Kết hợp chặt chẽ giữa
phương pháp nghiên cứu lý thuyết với thực nghiệm.
6
Thủy lực và Máy thủy lực
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG
1. Tính liên tục
2. Tính có khối lượng và trọng lượng.
Khối lượng riêng:
tb
M
V
ρ
∆
=
∆
Trọng lượng riêng: γ = ρ.g
Đối với nước ở nhiệt độ 4
0
C và áp suất 1 atm:
ρ = 1000 kg/m
3
.
γ = 9810 N/m
3
.
Tỷ trọng, tỷ khối: δ = ρ/ρ
Ν
= γ/γ

∆
=
∆
Với điều kiện áp suất bình thường, đối với nước: t =
4÷10
0
C: β
t
= 14.10
-5
(1/t
0
)
t =10÷20
0
C: β
t
= 15.10
-5
(1/t
0
).
Tùy theo β chất lỏng được chia thành chất lỏng chịu nén và
không chịu nén:
 β = 0 (ρ = const): chất lỏng không chịu nén.
 β ≠ 0 (ρ ≠ const): chất lỏng chịu nén.
8
Thủy lực và Máy thủy lực
4. Tính nhớt của chất lỏng
Thể hiện sức dính phần tử giữa các phần tử chất lỏng

Ứng suất: dưới tác động của lực tác dụng tạo ra ứng
suất tại các điểm trong chất lỏng gồm ứng suất pháp
và ứng suất tiếp được thể hiện bằng tenxo ứng suất:
σ
x
τ
xy
τ
xz
τ
yx
σ
y
τ
yz
τ
zx
τ
zy
σ
z
10
Thủy lực và Máy thủy lực
CHƯƠNG II. THỦY TĨNH HỌC
2.1. ÁP SUẤT VÀ ÁP LỰC THỦY TĨNH
1. Áp suất và áp lực thủy tĩnh
0
lim
P
p

x
dx
2
p +
p
x 2
dx
12
Thủy lực và Máy thủy lực
1. Thiết lập phương trình
Gọi p - áp suất thủy tĩnh.
F(F
x
,F
y
,F
z
) - lực khối đơn vị.
Cân bằng lực tác dụng lên khối chất lỏng theo các
phương ta được phương trình vi phân cân bằng Ơle tĩnh:
)12(
0
z
p1
F
0
y
p1
F
0

−
13
Thủy lực và Máy thủy lực
2. Điều kiện cân bằng:
Nhân những phương trình trong hệ (2-1) riêng
biệt với dx, dy, dz rồi cộng vế với vế ta có:
0dz
z
p
dy
y
p
dx
x
p1
)dzFdyFdxF(
zyx
=








∂
∂
+
∂

∂
∂
Nhận xét: Vế phải của phương trình (2-2) là vi phân
toàn phần của hàm p. Như vậy, phương trình chỉ có nghĩa nếu
vế trái của nó cũng phải là vi phân toàn phần của hàm số nào
đó.
)22(0
dp
)dzFdyFdxF(:Hay
zyx
−=
ρ
−++
14
Thủy lực và Máy thủy lực
Lực khối thỏa mãn phương trình (2-3) gọi là lực khối có thế.
Khi đó:
)32()U(d)dzFdyFdxF(Vay
zyx
−−=++
)42(0
dp
dU −=
ρ
+
3. Mặt đẳng áp, mặt đẳng thế:

Mặt đẳng áp là mặt mà mọi điểm trên đó có áp suất
giữ giá trị không đổi (p=const).


16
Thủy lực và Máy thủy lực
(3-1) gọi là phương trình cơ bản thủy tĩnh dạng 1 hay
quy luật phân bố ASTT.
Thay z = z
o
, p = p
o
vào (3-1), sau khi biến đổi ta được:
p = p
o
+ γ(z
o
- z) = p
o
+ γh (3-2)
(3-2) gọi là phương trình cơ bản thủy tĩnh dạng 2 là
phương trình đi tính áp suất tại một điểm.
trong đó

p
0
: áp suất tại mặt phân chia chất lỏng.

h: độ sâu từ mặt phân chia chất lỏng đến điểm
cần tính áp suất.
)13(C
p
z −=
γ

a
= 1atm là áp suất khí trời ở điều kiện bình
thường)
Khi p
0
= p
a
thì p
d
= γh

Áp suất chân không:

Khi p
tđ
< p
a
thì p
ck
= p
a
- p
tđ
> 0
Áp suất tại một điểm có thể đo bằng chiều cao cột
chất lỏng kể từ điểm đang xét đến mặt thoáng của cột chất
lỏng đó: h = p/γ
18
Thủy lực và Máy thủy lực
4. Ý nghĩa:

+p') + γh
Hay p
2
- p
1
= p'
Áp suất do ngoại lực tác động trên bề mặt chất
lỏng được truyền đi nguyên vẹn tới mọi điểm trong
chất lỏng.
P
1
p
o
P
2
p
o
+ p'
21
Thủy lực và Máy thủy lực
Kích thủy lực
P
2
P
1
1
2
12
12
1

dS vô cùng nhỏ, áp lực nguyên tố dP tác động lên dS là:
dP = p.dS với p = p
0
+ hγ
Tích phân biểu thức trên ta sẽ được áp lực tổng
hợp P của chất lỏng lên diện tích S là:
P = p
c
.S = (p
0
+ h
c
γ).S (4-1)
Nếu mặt thoáng của chất lỏng tiếp xúc với khí
trời thì: p
c
= h
c
γ và áp lực dư P
d
lên diện tích S là:
P
d
= h
c
γ.S (4-2)