Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
CHặNG VIII
CHUYỉN ĩNG KHNG ỉN ậNH TRONG NG COẽ
AẽP - HIN TặĩNG NặẽC VA VAè Sặ DAO ĩNG CUA
KHI NặẽC TRONG THAẽP IệU AẽP
***
A - PHặNG TRầNH CO BAN DOèNG KHNG ỉN ậNH TRONG NG COẽ AẽP
I. Phổồng trỗnh lión tuỷc cuớa doỡng chaớy khọng ọứn õởnh.
II. Phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng chaớy khọng ọứn õởnh trong ọỳng coù aùp
B - HIN TặĩNG NặẽC VA
III. ỷt vỏỳn õóử.
IV. Nổồùc va khi õoùng khoùa tổùc thồỡi
V. Nổồùc va khi õoùng khoùa tổỡ tổỡ
VI. Tọỳc õọỹ truyóửn soùng nổồùc va trong ọỳng
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 138
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi
CHỈÅNG VIII
CHUØN ÂÄÜNG KHÄNG ÄØN ÂËNH TRONG ÄÚNG CỌ
ẠP - HIÃÛN TỈÅÜNG NỈÅÏC VA V SỈÛ DAO ÂÄÜNG CA
KHÄÚI NỈÅÏC TRONG THẠP ÂIÃƯU ẠP

Chuøn âäüng khäng äøn âënh (KÔ) l chuøn âäüng m cạc úu täú thy lỉûc nhỉ
lỉu täúc, ạp sút, tải mäùi âiãøm ca khäng gian thay âäøi theo thåìi gian tỉïc l: u = u(x, y,
z, t), p = p( x, y, z, t ),
0≠
∂
∂
t
u
.
Vê dủ: Dng chy trãn säng khi cọ l vãư, hồûc dng chy åí cỉía säng khi cọ sỉû nh

hỉåíng thy triãưu, dng chy trong äúng dáùn nỉåïc âãún turbine ca trảm thy âiãûn khi âiãưu
chènh âäü måí ca turrbine,
ÅÍ chỉång náưy ta chè xẹt dng chy KÔ trong äúng cọ ạp v cng ch úu nghiãn
cỉïu vãư hiãûn tỉåüng nỉåïc va v sỉû dao âäüng ca nỉåïc trong thạp âiãưu ạp ca nh mạy thy
âiãûn khi âiãưu chènh âäü måí ca turrbine.
Trỉåïc hãút ta âi nghiãn cỉïu cạc phỉång trçnh vi phán mä t quạ trçnh náưy.
Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 139
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi

A - PHỈÅNG TRÇNH C BN DNG KHÄNG ÄØN ÂËNH TRONG ÄÚNG CỌ ẠP

I. Phỉång trçnh liãn tủc ca dng chy khäng äøn âënh

dl
W
W
1
W
2






Trong dng chy, ta láúy mäüt âoản dng giåïi hản båíi hai màût càõt ỉåït w
1
v w
2
cạch

nhau âäü di vä cng nh dl. Tải mäüt thåìi âiãøm nháút âënh, khäúi lỉåüng cháút lng âi qua w
1

âãø vo thãø têch trãn trong thåìi gian dt l: ρ.Q.dt; khäúi lỉåüng cháút lng ra khi w
2
l:
[
l∂
ρ∂+ρ
dl
).Q.(Q.
].dt
Khäúi lỉåüng cháút lng trong âoản âang xẹt (w
1
, w
2
) l ρ.w.dl. Trong khong thåìi
gian dt thç khäúi lỉåüng trong âoản dng s thay âäøi mäüt lỉåüng
t
d
t
).dl.w.(
∂
ρ∂
Ta cọ âàóng thỉïc:
dt
t
)dl.
w
.(

dt].
l
dl
).Q.(Q.[dt.Q.
∂
ρ
∂
=
∂
ρ∂+ρ−ρ
Rụt gn :
0
t
)
w
.(
l
)Q.(
=
∂
ρ∂
+
∂
ρ∂

Âäúi våïi cháút lng khäng nẹn:
const
=
ρ


Ta cọ: 0=
∂
∂
+
∂
∂
t
w
l
Q
(8.1)
Âáy l phỉång trçnh liãn tủc ca dng chy khäng äøn âënh ca cháút lng khäng nẹn âỉåüc.
Âäúi våïi dng chy khäng äøn âënh trong äúng cọ ạp thç diãûn têch äúng w = const nãn
0=
∂
∂
t
w

Phỉång trçnh (8.1) viãút thnh :
0=
∂
∂
l
Q
(8.2)
Do âọ: Lỉu lỉåüng dc theo chiãưu di l ca äúng l hàòng säú: Q = Q(l)=const (8.3)
Cọ nghéa l lỉu lỉåüng qua cạc màût càõt âãưu nhỉ nhau tải mäüt thåìi âiãøm nháút âënh, nhỉng åí
cạc thåìi âiãøm khạc nhau, lỉu lỉåüng cọ trë säú khạc nhau.



Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 140
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
II. Phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng chaớy khọng ọứn õởnh trong ọỳng coù aùp
Ta coù phổồng trỗnh vi phỏn chuyóứn õọỹng ọứn õởnh Euler cuớa chỏỳt loớng lyù tổồớng vióỳt theo
õổồỡng doỡng doỹc truỷc ọỳng laỡ :
F
l
-
dt
d
u
l
p
. =



1
(8.4)
Vỗ u = u(l,t) nón :
)
u
(
l
t
u
u.
l
u

t
u
d
t
dl
.
l
u
t
u
d
t
d
u
2
2


+


=


+


=



+


=

Lổỷc khọỳi lổồỹng ồớ õỏy laỡ lổỷc coù thóỳ nón :F
l
= -
l


vồùi laỡ haỡm sọỳ thó.ỳ
Phổồng trỗnh (8.4) thaỡnh :
t
u
)
u
(
ll
p
.
l

=











2
1
2
(8.5)
ọỳi vồùi chỏỳt loớng khọng neùn õổồỹc, ta coù:

t
u
)
u
p
(
l

=+

+


2
2

Maỡ F
l
= -g = -
dl

d
=> = g.z

t
u
.
g
)
g
u
p
z(
l


=+

+


1
2
2
: Phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng nguyón tọỳ vióỳt
cho mọỹt õồn vở troỹng lổồỹng chỏỳt loớng lyù tổồớng.

t
u
.
gl

w
h
)
g
u
p
z(
l






=+

+


1
2
2

ỏy laỡ phổồng trỗnh õọỹng lổỷc cuớa doỡng nguyón tọỳ vióỳt cho mọỹt õồn vở troỹng lổồỹng chỏỳt
loớng thổỷc. óứ mồớ rọỹng cho toaỡn doỡng cỏửn tờch phỏn :

t
u
.
g

h
)
g
u
p
z(
l
ww
w
w






=+

+



1
2
2
l

Sau õoù ta nhỏn thóm vồùi troỹng lổồỹng cuớa doỡng nguyón tọỳ
dQ.




dQ
t
u
.
g
dQ
h
dQ.).
g
u
p
z(
l
ww
w
w







=+

+




1
2
2
l
(8.6)
Vỗ Q khọng õọứi theo l nón ba tờch phỏn trong phổồng trỗnh trón vióỳt thaỡnh :

dQ)
g
u
p
z(
l
.dQ.).
g
u
p
z(
l
A
ww
22
22
1
+

+



=+

+


=



)
g
v.
p
z(
l
.Q.A
2
2
1

+

+


=
, trong õoù hóỷ sọỳ sổớa chổợa õọỹng nng.
A
2
=

w
w
w
w
w
h
l
.Q.dQ.h.dQ.
l
h


=



=




l

A
3
=
t
)
w
.v(


g2
dw.u
t
.
g2
dw.u.
t
u
g
dQ
t
u
.
g
1
2
0
w
2
ww




=


=



=




Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 141
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi

t
v
.
g
Q
t
v
.v2.w
g2
dQ
t
u
.
g
1
A
0
o
w
3





=




=


=


Thóỳ vaỡo phổồng trỗnh (8.6) vaỡ õồn giaớn cho Q, ta õổồỹc :

t
v
.
gl
h
)
g2
v.p
z(
l
0
w
2







=

+

+



Tờch phỏn phổồng trỗnh nỏửy tổỡ mỷt cừt 1-1 õóỳn mỷt cừt 2-2 õổồỹc
dl.
t
v
g
h
g
v.
p
z
g
v.
l
l
w




++

+

+=

+



2
1
0
21
2
222
2
2
111
1
22
p
z
+
(8.7)
où chờnh laỡ phổồng trỗnh Becnoulli cho doỡng khọng ọứn õởnh, ta coù thóm sọỳ haỷng:
h
i
= dl.

t
v
.
g
l
l




2
1
0
(8.8)
Yẽ nghộa vỏỷt lyù cuớa sọỳ haỷng nỏửy bióứu thở cọỹt nổồùc duỡng õóứ khừc phuỷc quaùn tờnh cuớa khọỳi
chỏỳt loớng trong õoaỷn doỡng 1-2. Vỗ thóỳ cọỹt nổồùc h
i1-2
goỹi laỡ cọỹt nổồùc quaùn tờnh.
Nóỳu
t
v


>0 thỗ h
i
> 0

t
v



<0 thỗ h
i
< 0
Do õoù õổồỡng tọứng cọỹt nổồùc thay õọứi coù thóứ õi xuọỳng, nũm ngang hoỷc õi lón; õióửu nỏửy
khaùc vồùi doỡng ọứn õởnh laỡ õổồỡng tọứng cọỹt nổồùc luọn õi xuọỳng .


Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 142
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi
B - HIÃÛN TỈÅÜNG NỈÅÏC VA
III. Âàût váún âãư

V
0
B
H
0
A
Tua-bin
l










Xẹt äúng AB dáùn nỉåïc tỉì häư chỉïa âãún nh mạy thy âiãûn T; bçnh thỉåìng turrbine
lm viãûc våïi lỉu lỉåüng Q, ỉïng våïi nọ lỉu täúc trong äúng l v
0
. Nãúu do mäüt ngun nhán
no âọ m u cáưu dng âiãûn bãn ngoi âäüt ngäüt thay âäøi (gim tháúp mäüt pháưn hồûc ton
pháưn, hồûc gia tàng) thç turrbine phi gim mäüt pháưn, ton pháưn hồûc måí thãm. Vç thãú
lỉu lỉåüng trong äúng gim nh, ngỉìng hàón hồûc gia tàng. Do quạn tênh nãn ạp sút âäüt
ngäüt gia tàng hồûc gim tháúp ráút låïn. Âọ l hiãûn tỉåüng nỉåïc va trong âỉåìng äúng.
IV. Nỉåïc va khi âọng khọa tỉïc thåìi
Xẹt mäüt äúng trn âån gin di l, âáưu A cọ khọa âọng måí, âáưu B näúi våïi bãø chỉïa
cọ mỉûc nỉåïc khäng âäøi. Chn A lm gäïc, trủc l hỉåïng vãư bãø chỉïa lm chiãưu dỉång. Âãø
âån gin trong phán têch váú
n âãư, ta tảm thåìi khäng xẹt âãún täøn tháút do ma sạt v b qua
cäüt nỉåïc lỉu täúc.
Ta gi lỉu täúc trong äúng khi turrbine lm viãûc bçnh thỉåìng våïi âäü måí ton pháưn l
v
0
v lỉu täúc tải khọa trong quạ trçnh âọng måí khọa l v
c
våïi v
c
= v (t)
Gi thiãút ta âäüt nhiãn âọng khọa hon ton v tỉïc thåìi, khi âọ åí ngay tải khọa
dng chy ngỉìng lải, v
c
= 0.
Sau mäüt thåìi gian ∆t chè cọ mäüt låïp nỉåïc aa-mm di ∆l dỉìng lải v bë nẹn nãn ạp
sút tàng l ∆p trong khi âọ låïp nỉåïc åí phêa trãn nọ váùn chy vãư våïi lỉu täúc v ạp lỉûc nhỉ
lục bçnh thỉåìng .
1. Trë säú ạp sút khi âọng khoạ tỉïc thåìi

Viãút phỉång trçnh âäüng lỉåüng cho âoản dng
∆l ta âỉåüc:

→
→→
== F
d
t
)mu(d
d
t
dK

p
0
.w - (p
0
+ ∆p ).w = (
t
)v(
)l.w.
∆
−
∆ρ
0
0

Suy ra :
0
v.

t
l
.p
∆
∆
ρ=∆
(8.9)
Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 143
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
ỷt c =
t
l


: Tọỳc õọỹ truyóửn soùng nổồùc va (8.10)
Thay vaỡo (8.10) ta coù cọng thổùc tờnh aùp suỏỳt nổồùc va:
p = .c.v
0
(8.11)
Hay:
g
v.c
p
0
=


(8.12)
Trón õỏy laỡ trổồỡng hồỹp õoùng khoùa hoaỡn toaỡn, nóỳu õoùng khoùa mọỹt phỏửn thỗ v
0

0, phỏn
tờch tổồng tổỷ nhổ trón ta thỏỳy õọỹ tng aùp suỏỳt laỡ:
p = .c(v
0
-v
c
) (8.13)
Hay:
g
)vv.(c
p
c

=


0
(8.14)
2. Chu kyỡ nổồùc va taỷi khoùa
- Khoaớng thồỡi gian õóứ soùng nổồùc va truyóửn tổỡ mọỹt vở trờ naỡo õoù vóử bóứ, rọửi laỷi
truyóửn tổỡ bóứ vóử vở trờ õoù goỹi laỡ mọỹt pha nổồùc va.
- Vỏỷy pha nổồùc va taỷi khoùa laỡ
c
L2
= , taỷi vở trờ caùch khoùa mọỹt õoaỷn l laỡ:
c
)lL(2
1

=

, coỡn taỷi õỏửu ọỳng caỷnh bóứ laỡ :
L
= 0
3. Tọỳc õọỹ truyóửn soùng nổồùc va
Khi phỏn tờch hióỷn tổồỹng nổồùc va ta õaợ coù:
c =


l
t
(8.15)
Trong õoù: l laỡ õọỹ daỡi cuớa lồùp nổồùc bở neùn laỷi sau thồỡi gian t. Do neùn laỷi nón khọỳi
lổồỹng rióng cuớa nổồùc tng lón tổỡ õóỳn +, coỡn voớ ọỳng bở giaợn ra laỡm cho dióỷn tờch
mỷt cừt ngang ọỳng tng tổỡ w lón w + w. Kóỳt quaớ laỡ khọỳi lổồỹng nổồùc trong õoaỷn daỡi l
tng thóm:
m = ( + ) ( w + w ) l - .w. l = (.w + w) .c. t (8.16)
(Boớ qua vi phỏn bỏỷc cao w.)
Trong khoaớng thồỡi gian t ỏỳy, tuy lồùp nổồùc ồớ õỏửu dổồùi õaợ dổỡng laỷi, nhổng ồớ
õỏửu trón vỏựn
chaớy vaỡo vồùi lổu tọỳc v
0
. Do õoù khọỳi lổồỹng nổồùc chaớy thóm vaỡo õoaỷn ọỳng ỏỳy laỡ .w.v
0
. t.
Chờnh khọỳi nổồùc chaớy thóm vaỡo naỡy õaợ laỡm khọỳi lổồỹng nổồùc trong ọỳng tng thóm m.
Vỏỷy .w.v
0
. t = m = (.w + w).c. t (8.17)
Theo (8.11) ta coù : .v
0

=
c
p

Thay vaỡo phổồng trỗnh (8.15), sau khi thu goỹn ta õổồỹc:
c =
w
w
.
p



+


1
=
e
d
.
E
K
1
K
+

(8.18)
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 144
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi

Våïi K: Modun ân häưi ca nỉåïc K =
dw
dp
.w
w
−=
β
1

E: Modun ân häưi ca váût liãûu v äúng
d: Âỉåìng kênh äúng
e: Chiãưu dy v äúng
V. Nỉåïc va khi âọng khọa tỉì tỉì:
ÅÍ trãn ta â xẹt trỉåìng håüp âọng khọa tỉïc thåìi, tải khọa lỉu täúc ban âáưu tỉì v
0
âäüt
nhiãn gim xúng v
c
= 0. Thỉûc tãú thç sỉû âọng måí d cọ nhanh âãún âáu cng phi tri qua
mäüt khong thåìi gian nháút âënh.
Âọng khoạ tỉì tỉì l biãûn phạp qun l âãø gim ạp sút nỉåïc va.
Gi thåìi gian âọng khoạ l τ
d
, ta cọ hai trỉåìng håüp:
1. Nãúu thåìi gian âọng khọa ngàõn hån mäüt pha nỉåïc va (τ
d
< τ
0
) thç khi âọng khọa( t = τ
d

<
τ
0
), sọng phn xả gim ạp sút váùn chỉa vãư âãún khọa nãn âäü tàng ạp sút tải khọa âỉåüc
têch ly lải v bàòng:
)vv.(c.p
t
−
ρ=∆
0
.
Nhỉ váûy ạp sút cỉûc âải ca nỉåïc va khi âọng khọa tỉì tỉì cng bàòng khi âọng khọa tỉïc
thåìi, chè khạc l ạp sút cỉûc âải trong trỉåìng håüp náưy khäng xút hiãûn tỉïc thåìi m tàng
lãn tỉì tỉì trong thåìi gian âọng khọa. Ta gi trỉåìng håüp náưy l nỉåïc va trỉûc tiãúp.
2. Nãúu thåìi gian âọng khọa di hån mäüt pha nỉåïc (τ
d
> τ
0
) thç lục ( t = τ
0
< τ
d
), khọa váùn
chỉa âọng xong, nãn lỉu täúc måïi gim âãún trë säú
<v
o
v
τ
0
, do âọ ạp sút nỉåïc va lục náưy

bàòng: ∆p = ρ.c(v
0
-v
τ
0
). Ta gi trỉåìng håüp náưy l nỉåïc va giạn tiãúp .
ÅÍ âáy ta khäng âi sáu nghiãn cỉïu l lûn vãư hiãûn tỉåüng náưy m chè giåïi thiãûu mäüt säú
cäng thỉïc âãø tênh toạn
Gi λ(t) l âäü måí ca khọa, tỉïc tè säú giỉỵa diãûn têch thạo nỉåïc qua tua bin Ω(t) tải thåìi
âiãøm t v diãûn têch lục måí khọa hon ton Ω
0
: λ(t)=
0
Ω
Ω
)
t
(
(8.19)
Gi ξ l âäü tàng ạp lỉûc tỉång âäúi:
00
H.
p
H
H
γ
∆
=
∆
=ξ (8.20)

Trong âọ: : Cäüt nỉåïc tàng ạp lỉûc H∆
γ
∆
p

H
o
: cäüt nỉåïc ton dng tạc dủng lãn Turbine
Gii phỉång trçnh truưn sọng nỉåïc va ca N.E.Giu-cäúp-ki våïi gi thiãút ràòng lỉu
lỉåüng qua khọa thç tè lãû våïi âäü måí λ v càn báûc hai ca cäüt nỉåïc ạp sút tải khọa (H
0
+
∆H), nhỉ qui lût dng chy qua läù vi. Ta âi âãún cäng thỉïc sau âáy âãø tênh ạp sút nỉåïc
va tải khọa åí cạc thåìi âiãøm :
t = n.τ
0
(n = 1,2,3, .
0
τ
τ
d
)

µ
ξ
−−=ξ+λ
2
11
n
nnn

B (8.21)
Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 145
Khoa Xáy Dỉûng Thy Låüi - Thy Âiãûn Bäü män: Cå Såí K Thût Thu Låüi
Trong âọ :
µ
ξ
−ξ+λ=
−
−−−
2
1
1
111
n
nnn
B (8.22)

0
0
2gH
v.c
=µ
(8.23)
Gii phỉång trçnh (8.21) ta tçm âỉåüc ξ
n
:

2
2
1

2
1
212
nnnnnn
.BB.( λµ+µ+λ−µλ+µ=ξ
−−
(8.24)
Láưn lỉåüt cho n = 1,2,3,
0
τ
τ
d
, ta tçm âỉåüc cạc giạ trë
d
,,
τ
ξ
ξ
ξ
ξ
321
, tỉì âọ tçm âỉåüc ξ
max

v cọ ạp sút nỉåïc va cỉûc âải l :
∆p = γ.ξ
max
.H
0
(8.25)

Âàûc biãût nãúu âäü måí λ(t) thay âäøi báûc nháút våïi thåìi gian, thç sau khi gii (8.21), A-li-ã-vi
âỉa ra kãút lûn sau :
a. Hồûc l ạp sút cỉûc âải ca nỉåïc va xút hiãûn åí cúi pha thỉï nháút (n = 1) cn sau âọ bẹ
hån ( hçnh 14 ): ξ
max
= ξ
1
. Nỉåïc va nhỉ thãú gi l nỉåïc va thỉï nháút. Âãø tçm ξ
max
chè cáưn
gii phỉång trçnh (8.23) våïi n = 1
b. Hồûc l ạp sút nỉåïc va cỉï tàng dáưn cho tåïi khi âọng xong khọa ( n =
0
τ
τ
d
) thç âảt âãún
trë säú låïn nháút. Nỉåïc va nhỉ thãú gi l nỉåïc va giåïi hản ( hçnh 15 ) ξ
max
= ξ
gh
= ξ
τ
â
Âãø phán biãût nỉåïc va thỉï nháút hồûc nỉåïc va pha giåïi hản ta dng cạc chè säú sau:

do
.H.g
L.v
τ

=σ
0

Trong âọ: v
o
: Täúc âäü äøn âënh
L: Chiãưu di äúng
G: Gia täúc trng trỉåìng
H
O
: Cäüt nỉåïc tạc âäüng
Tçm
σ
qd
=
0
00
21
14
µ−
µλ−λµ )(
(8.26)
Khi σ > σ
qâ
, ta cọ nỉåïc va pha thỉï nháút
σ < σ
qâ
, ta cọ nỉåïc va giåïi hản
Thê dủ 1: Cho mäüt äúng vo dáùn nỉåïc vo túc bin di l = 570m, âỉåìng kênh d = 500
mm, dy e = 9 mm, bàòng thẹp cọ E = 2,03.10

11
N/m
2
, lỉu täúc trung bçnh trong äúng l: v
0

= 2 m/s, cäüt nỉåïc ténh H
0
= 70 m .
Tênh täúc âäü truưn sọng nỉåïc va v ạp sút nỉåïc va trong hai trỉåìng håüp :
 Âọng khọa tỉïc thåìi, hon ton .
 Âọng khoạ hon ton theo qui lût báûc nháút våïi thåìi gian t, trong thåìi gian τ
â
= 5 sec,
( cho K = 2,03.10
9
N/m
2
)


Bi ging Thy Lỉûc 1 Trang 146
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
Giaới:
Ta coù : c =
s/m1143
9
500
.
10.03,2

10.03,2
1
1425
e
d
.
E
K
1
K
11
9
=
+
=
+


Khi õoùng khoùa tổùc thồỡi, hoaỡn toaỡn aùp lổỷc nổồùc va :
p = .c.v
0
= 1000.1143.2 = 2.286.10
3
KN/m
2
Tổồng ổùng cọỹt nổồùc :
H =
m233
81,9
10.286,2p

3
=



Mỷt khaùc :
sec2
1143
5702
c
L2
0
=
ì
== <
õ
= 5 sec
Vỏỷy ta coù nổồùc va giaùn tióỳp
Ta õi tờnh vaỡ
qõ

=
3330
570819
5702
0
0
,
,
,

.H.g
L.V
õ
==



664,1
7062,19
21143
gH2
v.c
0
0
=
ì
ì
==à

0
= 1
Nón
qõ
= 2
646,1.21
)664,11(664,1.4
)21(
)1( 4
0
00

=


=
à
àà

Ta coù : <
qõ

Vỏỷy ta coù nổồùc va giồùi haỷn
Vồùi
gh
= 392,0)333,04333,0.(
2
333,0
)4.(
2
22
=++=++


Vỏỷy aùp suỏỳt nổồùc va cổỷc õaỷi trong trổồỡng hồỹp nỏửy laỡ:
p = .
gh
.H
0
= 9,81.10
3
.0,393.70 = 269,873 N/m

2
tổồng õổồng vồùi cọỹt nổồùc :
H =
m5,2770.393,0
p
==



Nhổ vỏỷy so vồùi trổồỡng hồỹp tổùc thồỡi, aùp suỏỳt nổồùc va õaợ giaớm xuọỳng gỏửn 8,5 lỏửn
Thờ duỷ 2:
Mọỹt ọỳng dỏựn nổồùc vaỡo turbine daỡi 540 m, coù õổồỡng kờnh d = 1200mm daỡy 16 mm,
turbine õang laỡm vióỷc vồùi õọỹ mồớ toaỡn phỏửn, ổùng vồùi lổu lổồỹng Q = 5 m/s thỗ tổỡ õoùng laỷi
theo qui luỏỷt sau :
t(s) 0 1 2 3 4

1 0,6 0,3 0,1 0
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 147
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
Xaùc õởnh aùp suỏỳt cổỷc õaỷi cuớa nổồùc va vaỡ thồỡi õióứm xuỏỳt hióỷn aùp suỏỳt nổồùc va cổỷc õaỷi õoù,
cho bióỳt H = 110 m ,
01,0
L
K
=
Giaới:
Dióỷn tờch mỷt cừt ọỳng :
w =
2
22

m131,1
4
2,1.14,3
4
d
==


Lổu tọỳc ban õỏửu : v
0
= s/m42,4
131,1
5
w
Q
==
Tọỳc õọỹ truyóửn soùng nổồùc va:
c =
s/m
.,
e
d
.
E
K
Q
K
1080
16
1200

0101
1425
1
=
+

+

Pha nổồùc va taỷi khoùa:

sec4sec1
1080
540.22
10
=<===

c
L

Vỏỷy laỡ nổồùc va giaùn tióỳp. Vỗ õọỹ mồớ khọng thay õọứi theo qui luỏỷt bỏỷc nhỏỳt vồùi thồỡi gian ,
nón phaới giaới phổồng trỗnh tọứng quaùt vồùi n lỏửn lổồỹt laỡ 1, 2, 3, 4,
4
0
d
=



Ta õi tờnh :
222

1106219
4241080
2
0
0
,
.,
,.
gH
v.c
===à
Vồùi n = 1 :
à

=+
2
1
1
011
.
0,6.
2222
11
1
1


=+
Giaới ra ta dổồỹc :
8420

1
,=


Vồùi n = 2 :
à

=+
2
1
2
122
B
õỏy : B
1
=
à

+
2
1
1
11

B
1
= 0,6. 620
444
8420
84201 ,

,
,
, ==+
Thay vaỡo vaỡ giaới ra ta õổồỹc :
910
2
,
=

Tổồng tổỷ n = 3, õổồỹc :
420
3
,
=

n = 4
110
4
,
=

Vỏỷy :
910
2
,
max
=
=
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 148
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi

Coù nghộa laỡ aùp suỏỳt nổồùc va cổỷc õaỷi xaớy ra sau khi bừt õỏửu õoùng khoùa 2 seùc vaỡ coù giaù trở
bũng p = ..H
0
= 9,81.10
3
.0,91.110 = 981.000 N/m
2
Tổồng õổồng vồùi cọỹt nổồùc: H = m100
p
=



Thờ duỷ 3 :
Chỏỳt loớng chaớy tổỡ bỗnh chổùa theo ọỳng dỏựn ra ngoaỡi , tỗm sổỷ bióỳn thión vỏỷn tọỳc theo thồỡi
gian cuớa doỡng chaớy trong giai õoaỷn õỏửu , nóỳu bióỳt hóỷ sọỳ hióỷu chốnh õọỹng nng laỡ , hóỷ sọỳ
tọứn thỏỳt doỹc õổồỡng laỡ , vaỡ hóỷ sọỳ tọứn thỏỳt cuỷc bọỹ tổỡ bỗnh qua ọỳng laỡ
v
, bióỳt õoaỷn ọỳng daỡi
laỡ l , coù õổồỡng kờnh d = const . Xaùc õởnh thồỡi gian
1
khi vỏỷn tọỳc trong ọỳng õaỷt 99
0
/
0
trở sọỳ
vỏỷn tọỳc doỡng chaớy dổỡng v
0
; tỗm vỏỷn tọỳc v
0

ồớ traỷng thaùi chaớy dổỡng vaỡ lổu lổồỹng Q
1
taỷi thồỡi
õióứm
1

Giaới:
Phổồng trỗnh Becnoulli cho doỡng chỏỳt loớng khọng dổỡng , theo õióửu kióỷn baỡi toaùn coù
daỷng :

iw
aa
hh
g
v.
p
h
p
++

+

=+

2
2
(a)
Trong õoù : h
w
= h

1
+ h
c
=
g
v.
g
v
.
d
l
v
22
2
2

+

h
i
=
d
dv
.
d
l
: Tọứn thỏỳt nng lổồỹng do quaùn tờnh vỗ doỡng khọng ọứn õởnh
ổa caùc bióứu thổùc trón vaỡo (a), ta õổồỹc:
h =



d
dv
d
l
g
v
d
l
v
.
2
) (
2
+++ (b)

)]
d
l
.(
g
v
h[
l
g
d
dv
v
++=



2
2
(c)
Cọng thổùc (c) bióứu dióựn bióỳn thión vỏỷn tọỳc theo thồỡi gian cuớa doỡng trong giai õoaỷn õỏửu,
tổùc giai õoaỷn chaớy khọng dổỡng.
Tổỡ (c) ta tỗm õổồỹc bióứu thổùc xaùc õởnh vỏỷn tọỳc cuớa doỡng chaớy dổỡng, nghộa laỡ khi
0=
d
dv
,
ta coù : v
0
=
d
l
.
gh
v
++
2
(d)
ổa (d) vaỡo (c) vaỡ sau mọỹt pheùp bióỳn õọứi õồn giaớn , ta õổồỹc :

2
2
0
2
0
vv

dv
.
gh
v.l
d

=

Lỏỳy tờch phỏn bióứu thổùc trón ta õổồỹc bióứu thổùc tỗm thồỡi gian :

vv
vv
ln
gh
v.l

+
=
0
0
2
0
2
(e)
Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 149
Khoa Xỏy Dổỷng Thuớy Lồỹi - Thuớy ióỷn Bọỹ mọn: Cồ Sồớ Kyợ Thuỏỷt Thuyớ Lồỹi
Khi
1
= 0,99.v
0

, thỗ thồỡi gian phaới laỡ :

1
= 5,29.
A
,
gh
lv
295
2
0
= , Vồùi A =
0
2
lv
g
h

Muọỳn tờnh lổu lổồỹng taỷi thồỡi õióứm
1
ta phaới tỗm vỏỷn tọỳc cuớa noù .
Tổỡ (e) ta coù : v = v
0
.
21
1
1
0
1
1


=
+

thAv
Aexp
A
exp
(g)
Vồùi Q
0
=
4
0
2
v.d
, lổu lổồỹng khi doỡng chaớy dổỡng thỗ ta coù :
Q
1
= s.v =
2
A
th.Q
2
A
thv,
4
d.
1
0

1
0
2

=




Baỡi giaớng Thuớy Lổỷc 1 Trang 150