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


Cơ sở lý luận của thủy lực học là vật lý, cơ học
lý thuyết, cơ học chất lỏng lý thuyết

-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

1
t
V
V t
β
∆
=
∆
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.

Lực khối: Là lọai lực thể tích tác động lên tất cả các phần
tử chất lỏng nằm trong khối chất lỏng mà ta xét.
Lực mặt: Là ngoại lực tác dụng lên bề mặt của thể tích
chất lỏng ta xét hoặc tác dụng lên bề mặt nằm trong khối
chất lỏng ta xét.
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

dy
dz
M
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

−
=
∂
∂
ρ
−
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
+

o
h
z
y
x
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

tđ
- p
a
> 0
(p
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

+ γh p
2
= (p
0
+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

nghiêng một góc α so với mặt phẳng ngang.
Trên diện tích S ta lấy một diện tích nguyên tố 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)