Nội dung Text: Bài giảng Quá trình và thiết bị cơ học - GV. Quách An Bình
- LOGO Môn học: Quá trình và thiết bị cơ học Giáo viên: Quách An Bình Mail: quachanbinh@gmail.com Giới thiệu môn học 10/21/2012 Gv: Quách An Bình 1
- Gv: Quách An Bình Tài liệu học tập [1] Trường Đại học Công nghiệp, Quá trình và thiết bị cơ học, Khoa Công nghệ hóa học. [2] Nguyễn Bin (2007), Tính toán quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm, NXB Khoa học và kỹ thuật. [3] Trần Hùng Dũng, Nguyễn Văn Lục, Vũ Bá Minh, Hoàng Văn Nam (2009), Các quá trình và thiết bị cơ học (tập1-quyển 2), NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. 10/21/2012 2
- Gv: Quách An Bình Chương 1. Những kiến thức cơ bản về thủy lực học 1.1. Tĩnh lực học chất lỏng 1.2. Động lực học chất lỏng 10/21/2012 3
- Gv: Quách An Bình 1.1. Tĩnh lực học chất lỏng 1.1.1. Những tính chất vật lý của chất lỏng 1.1.2. Phương trình cơ bản của tĩnh học chất lỏng 10/21/2012 4
- Gv: Quách An Bình 1.1.1. Những tính chất vật lý của chất lỏng 1.1.1.1. Khối lượng riêng 1.1.1.2. Thể tích riêng 1.1.1.3. Trọng lượng riêng 1.1.1.4. Tỷ trọng 1.1.1.5. Khối luợng riêng khí lý tưởng 1.1.1.6. Các loại áp suất 10/21/2012 5
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.1. Khối lượng riêng Là khối lượng của 1 đơn vị thể tích lưu chất. Δm ρ= lim (kg/m3) ΔV0 ΔV Trong đó: - ρ: khối lượng riêng lưu chất (kg/m3) - Δm: Khối lượng riêng của lưu chất trong thể tích ΔV. 10/21/2012 6
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.2. Thể tích riêng Là thể tích của lưu chất trong một đơn vị khối lượng V = 1/ρ (m3/kg) 10/21/2012 7
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.3. Trọng lượng riêng Là trọng lượng của một đơn vị thể tích P mg ɣ= = = ρ.g (N/m3) V V Trong đó: P: Trọng lượng của lưu chất, N. V: Thể tích lưu chất, m3. g: Gia tốc trọng trường, m/s2. m: Khối lượng của lưu chất 10/21/2012 8
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.4. Tỷ trọng Là tỷ số giữa trọng lượng riêng chất lỏng so với trọng lượng riêng của nước. ɣd ρd.g ρd d= = =ρ ɣH2O ρH2O .g H2O 10/21/2012 9
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.5. Khối lượng riêng khí lý tưởng Là khối lượng của một đơn vị thể tích khối khí. Phương trình trạng thái. m PM PV = nRT hay ρ = = (kg/m3) V RT Trong đó: P: Áp suất khối không khí tác động lên thành bình (at). R: Hằng số khí lý tưởng V: Thể tích khối khí (lít). 10/21/2012 10
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.6. Các loại áp suất Áp suất là đại lượng vật lý biểu thị lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. Nếu lực tác dụng được phân bố đều trên diện tích bề mặt thì áp suất được tính theo công thức: F P= (N/m2) S F: Lực tác dụng (N) S: diện tích bề mặt chịu lực (m2) 10/21/2012 11
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.6. Các loại áp suất Trong kỹ thuật người ta phân biệt các loại áp suất sau: Áp suất khí quyển: bằng 0 nếu tính theo áp suất dư hoặc áp suất chân không, bằng 1 at nếu tính theo áp suất tuyệt đối. Áp suất dư: là áp suất so với áp suất khí quyển và có trị số nhỏ hơn áp suất khí quyển. Áp suất tuyệt đối: là áp lực toàn phần tác động lên bề mặt chịu lực. Áp suất tuyệt đối luôn có giá trị lớn hơn hoặc bằng 0. 10/21/2012 12
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.6. Các loại áp suất Pdư Pkq = 0 (Theo áp Pkq = 0 chân không) Pck (Theo áp Ptđ suất dư) Pkq = 1 Pkq = 1 (Theo áp (Theo áp Ptđ tuyệt đối) tuyệt đối) Ptđ = 0 Ptđ = 0 Biểu diễn áp suất dư Biểu diễn áp suất chân không 10/21/2012 13
- Gv: Quách An Bình 1.1.1.6. Các loại áp suất 1 atm (vật lý) = 760 mmHg = 10,33 mH2O = 1,033 kg/cm2. 1 at (kỹ thuật) = 735,5 mmHg = 10 mH2O = 1,0 kg/cm2 = 14,22 Psi = 1 bar = 9,81.104 N/m2= 9,81.104 pa. 10/21/2012 14
- Gv: Quách An Bình 1.1.2. Phương trình cơ bản của tĩnh lực học chất lỏng 1 Áp suất thủy tĩnh 2 Phương trình cơ bản của tĩnh lực học chất lỏng 3 Áp lực của chất lỏng lên đáy và thành bình 10/21/2012 15
- Gv: Quách An Bình 1.1.2.1. Áp suất thủy tĩnh W: diện tích chịu tác dụng lực P: áp lực thủy tĩnh tác dụng lên diện tích w p= P/w: áp suất thủy tĩnh trung bình trên diện tích 10/21/2012 16
- 1.1.2.2. Phương trình cơ bản của Gv: Quách An Bình tĩnh lực học chất lỏng P Z+ = const ρ.g Công thức đế xác định áp suất thủy tĩnh trong khối chất lỏng tại các điểm khác nhau. 10/21/2012 17
- Gv: Quách An Bình 2.3. Ứng dụng của phương trình cơ bản tĩnh học chất lỏng 1 Định luật pascal 2 Sự cân bằng chất lỏng trong bình thông nhau 3 Áp lực của chất lỏng lên đáy và thành bình 10/21/2012 18
- Gv: Quách An Bình 2.3.1. Định luật pascal Áp suất trong bình tại điểm A: P0 P0 Pa = P0 + ρgh P0 + Δp Nếu ta tăng áp suất tại mặt thoáng lên Δp thì áp suất tại điểm A đó là h h PII = (P0 + Δp) + ρgh A A Vậy tại A áp suất tăng là: PII – Pa = Δp 10/21/2012 19
- Gv: Quách An Bình 2.3.1. Định luật pascal Độ biến thiên của áp suất thủy tĩnh trên mặt giới hạn của một thể tích chất lỏng cho trước được truyền đi nguyên vẹn đến mọi điểm của thể tích chất lỏng đó. 10/21/2012 20