Trong lĩnh vực cơ học chất lỏng nói chung, chuyên ngành Thủy lực nói riêng, vấn đề áp dụng lý thuyết vào bài tập còn gây ra rất nhiều khó khăn cho người nghiên cứu. Để tăng cường vận dụng lý thuyết vào giải các bài tập, đặc biệt là các bài tập mô phỏng các quá trình thủy lực trong thực tế, cuốn sách Hướng dẫn giải bài tập thủy lực được biên soạn với mục đích mô tả các bài toán, các quá trình áp dụng kiến thức Thủy lực để giải các bài toán mô phỏng, tính toán Thủy lực các công trình.
Cuốn sách được chia làm 7 chương, mỗi chương đều có lý thuyết, hướng dẫn giải bài toán, các ví dụ có lời giải và bài tập tự nghiên cứu với những hướng dẫn cơ bản. Qua các ví dụ và bài tập giúp người học sẽ tự xây dựng phương pháp giải và áp dụng công thức khác nhau để đưa ra kết quả tính toán cho phù hợp trong từng điều kiện cụ thể. Phần phụ lục cuối cùng trình bày một số ký hiệu, bảng tra các thông số, bảng chuyển đổi các đơn vị để người học có thể dễ dàng tra cứu. Khi nghiên cứu nội dung chương 2 và 3, độc giả cần tham khảo sâu hơn thì đọc thêm các tài liệu tham khảo số 1 và 4.
Trên cơ sở những kiến thức của cuốn sách này, người học và nghiên cứu về Thủy lực cũng như vật lý chất lỏng sẽ có đủ kiến thức để áp dụng thành công trong các bài toán về Thủy lực. Đây có thể là giáo trình, là sách tham khảo cho cho các trường kỹ thuật có giảng dạy môn Thủy lực như: Đại học Xây Dựng, Đại học Bách khoa, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Thủy lợi, Đại học Giao thông vận tải, Đại học Kiến trúc…
Trang
Lời nói đầu 3
Chương 1: Thủy tĩnh học 1.1. Một số tính chất vật lý chất lỏng 5
1.1.1. Chất lỏng dùng trong thủy lực 5
1.1.2. Các ngoại lực tác dụng vào chất lỏng 5
1.2. Áp suất – áp lực 5
1.2.1. Áp suất 5
1.2.2. Áp lực 5
1.2.3. Tính chất cơ bản của áp suất thủy tĩnh 6
1.2.4. Hệ phương trình vi phân cân bằng của chất lỏng tĩnh 6
1.2.5. Phương trình vi phân toàn phần của áp suất thủy tĩnh 6
1.2.6. Mặt đẳng áp 7
1.2.7. Chất lỏng trọng lực 7
1.3. Sự cân bằng của chất lỏng tĩnh tương đối 14
1.3.1. Bình chứa chất lỏng chuyển động thẳng với gia tốc không đổi 14
1.3.2. Bình chứa chất lỏng quay xung quanh trục thẳng đứng với vận tốc góc quay không đổi w 15
1.3.3. Tính áp lực lên thành bình chứa 15
1.4. Áp lực thủy tĩnh của chất lỏng lên thành phẳng 19
1.4.1. Đồ phân bố áp lực thủy tĩnh 19
1.4.2. Áp lực của chất lỏng lên thành phẳng 21
1.4.3. Áp lực thủy tĩnh của chất lỏng lên thành cong 35
1.4.4. Định luật Archimedes - sự cân bằng của vật trong chất lỏng 48
Chương 2: Cơ sở động học của chất lỏng 2.1. Quỹ đạo - đường dòng 53
2.1.1. Quỹ đạo 53
2.1.2. Đường dòng 53
2.1.3. Đường xoáy 53
Các yếu tố thủy lực của dòng chảy 56
2.2.1. Mặt cắt ướt 56
2.2.2. Diện tích mặt cắt ướt 56
2.2.3. Chu vi ướt 56
Chương 3: Cơ sở động lực học chất lỏng 67
3.1. Phương trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tưởng 67
3.2. Phương trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tưởng viết dưới dạng Lamp-Gromeka 72
3.3. Tích phân phương trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tưởng 72
3.4. Phương trình Bernoulli đối với chất lỏng lý tưởng trọng lực và chất lỏng chuyển động tương đối 74
3.5. Phương trình Bernoulli đối với toàn dòng chất lỏng thực chuyển động ổn định 76
3.6. Ý nghĩa năng lượng – Ý nghĩa thủy lực của phương trình Bernoulli 77
3.7. Phương trình biến thiên động lượng 81
Chương 4: Tổng tổn thất năng lượng trong dòng chảy 4.1. Phân loại tổn thất 95
4.2. Trạng thái chảy 95
4.2.1. Các trạng thái dòng chảy 95
4.2.2. Tiêu chuẩn phân biệt hai trạng thái chảy 96
4.3. Tổn thất dọc đường trong dòng chảy đều 97
4.3.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất tiếp ở thành rắn 97
4.3.2. Phương trình cơ bản của dòng đều 97
4.3.3. Công thức Darcy tính tổn thất trong dòng chảy đều 98
4.3.4. Công thức Chezy 99
4.3.5. Công thức Hazen-william 99
4.4. Trạng thái chảy tầng trong đường ống 100
4.4.1. Sự phân bố lưu tốc trong dòng chảy tầng 100
4.4.2. Lưu lượng và lưu tốc trung bình 100
4.4.3. Tổn thất dọc đường trong dòng chảy tầng 101
4.4.4. Hệ số a trong dòng chảy tầng 102
4.5. Trạng thái chảy rối trong đường ống 103
4.5.1. Hiện tượng mạch động lưu tốc và áp suất 103
4.5.2. Cấu tạo dòng chảy rối, thành trơn - thành nhám thủy lực 104
4.5.3. Công thức tính hệ số l trong công thức tính tổn thất dọc đường 105
4.5.4. Tiêu chuẩn phân biệt trạng thái chảy 108
4.5.5. Công thức kinh nghiệm xác định hệ số Chezy 109
4.6. Quy trình tính hệ số sức cản dọc đường 112
4.6.1. Quy trình 1 112
4.6.2. Quy trình 2 113
4.6.3. Quy trình 3 115
4.7. Tổn thất cột nước cục bộ 116
4.7.1. Hiện tượng xảy ra nơi có tổn thất cục bộ 116
4.7.2. Quy trình 2 117
4.7.3. Một số dạng tổn thất cục bộ trong ống 118
Chương 5: Dòng chảy qua lỗ, vòi và dòng tia 5.1. Phân loại dòng chảy qua lỗ 153
5.1.1. Theo quan hệ giữa e và H 153
5.1.2. Phân loại theo quan hệ d và e 153
5.1.3. Phân theo dòng chảy hạ lưu 153
5.1.4. Theo cột nước tác dụng 154
5.2. Dòng chảy ổn định qua lỗ 154
5.2.1. Dòng chảy ổn định, tự do qua lỗ nhỏ thành mỏng 154
5.2.2. Dòng chảy ngập qua lỗ 155
5.2.3. Dòng chảy nửa ngập 156
5.3. Dòng chảy ổn định qua vòi 160
5.3.1. Khái niệm vòi 160
5.3.2. Tính lưu lượng dòng chảy qua vòi 160
5.3.3. Độ cao chân không trong vòi 161
5.4. Dòng không ổn định qua lỗ thành mỏng 167
5.4.1. Phương trình vi phân cơ bản 167
5.4.2. Dòng không ổn định chảy tự do qua lỗ nhỏ thành mỏng 168
5.5. Dòng tia 186
5.5.1. Khái niệm 186
5.5.2. Động học dòng tia 187
5.5.3. Động lực học dòng tia 187
Chương 6: Dòng chảy ổn Ðịnh trong ống có áp 6.1. Phân loại đường ống 190
6.1.1. Một số công thức tính toán thủy lực đối với đường ống chảy có áp 190
6.1.2. Tính toán thủy lực đường ống ngắn 191
6.1.3. Tính toán thủy lực đường ống dài 193
6.2. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước 200
6.2.1. Phân loại mạng lưới cấp nước 200
6.2.2. Tính toán thủy lực mạng lưới cụt 201
6.2.3. Tính toán thủy lực mạng lưới vòng 203
6.2.4. Tính toán thủy lực theo các bước điều chỉnh mạng lưới 207
6.2.5. Mạng lưới hỗn hợp 210
Chương 7: Dòng chảy ổn định đều không áp 7.1. Khái niệm chung 236
7.1.1. Dòng chảy đều không áp trong kênh 236
7.1.2. Công thức tính toán cơ bản 236
7.2. Mặt cắt kênh 237
7.2.1. Các yếu tố thủy lực của mặt cắt ướt 237
7.2.2. Mặt cắt có lợi nhất về thủy lực 238
7.3. Các bài toán cơ bản kênh hở hình thang cân 238
7.3.1. Tính kênh đã biết 238
7.3.2. Thiết kế kênh mới 240
7.4. Tính kênh có điều kiện phức tạp 246
7.4.1. Mặt cắt đơn giản nhưng có độ nhám khác nhau 246
7.4.2. Mặt cắt kênh phức tạp có độ nhám khác nhau 249
7.5. Tính toán thủy lực cho dòng chảy đều không áp trong kênh kín 251
7.5.1. Phương pháp tra bảng 251
7.5.2. Phương pháp giải tích 252
7.6. Lưu tốc cho phép tính toán trên kênh hở 253
7.6.1. Vận tốc không xói 253
7.6.2. Vận tốc không lắng 254
Chương 8: Giới thiệu phần mềm tính toán thủy lực qua lỗ, vòi và kênh hở phần mềm flow advisor 8.1. Mục đích của mô hình 262
8.2. Cách lấy mô hình 262
8.3. Cách sử dụng cơ bản 262
Phụ lục 264
Tài liệu tham khảo 270
Giá sản phẩm trên Tiki đã bao gồm thuế theo luật hiện hành. Bên cạnh đó, tuỳ vào loại sản phẩm, hình thức và địa chỉ giao hàng mà có thể phát sinh thêm chi phí khác như phí vận chuyển, phụ phí hàng cồng kềnh, thuế nhập khẩu (đối với đơn hàng giao từ nước ngoài có giá trị trên 1 triệu đồng).....