Giáo trình vi khí hậu

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 110 = ÂHBKÂN

I - KHAÏI NIÃÛM KHAÏI NIÃÛM KHAÏI NIÃÛM

Thäng gioï tæû nhiãn laì hiãûn tæåüng trao âäøi khäng khê giæîa bãn trong vaì bãn ngoaìi nhaì

mäüt caïch coï täø chæïc dæåïi taïc duûng cuía nhæîng yãúu täú tæû nhiãn nhæ gioï, nhiãût thæìa, hoàûc täøng

håüp caí 2 yãúu täú gioï vaì nhiãût thæìa. Yãu cáöu åí âáy laì chuïng ta phaíi dæû tênh træåïc âæåüc læåüng

khäng khê trao âäøi vaì âiãöu chènh âæåüc læåüng khäng khê trao âäøi áúy tuìy theo caïc âiãöu kiãûn bãn

ngoaìi: nhiãût âäü khäng khê, hæåïng vaì váûn täúc gioï.

Yï nghéa cuía thäng gioï tæû nhiãn laì noï cho pheïp thæûc hiãûn âæåüc quaï trçnh trao âäøi khäng

khê våïi læu læåüng ráút låïn maì khäng âoìi hoíi chi phê nàng læåüng.

Thäng gioï tæû nhiãn aïp duûng âæåüc háöu hãút caïc cäng trçnh chè træì mäüt säú êt phán xæåíng

trong âoï yãu cáöu cäng nghãû cáön phaíi coï chãú âäü nhiãût áøm nháút âënh.

Khi tênh toaïn thäng gioï tæû nhiãn, ta coï thãø phán biãût 2 træåìng håüp khaïc nhau sau âáy:

- Træåìng håüp thæï nháút: xaïc âënh diãûn têch cæía âãø âaím baío læåüng khäng khê trao âäøi âaî

âënh træåïc.

- Træåìng håüp thæï hai: khi âaî biãút diãûn têch cæía, cáön xaïc âënh læu læåüng trao âäøi khäng

khê.

CAÏC GIAÍ THIÃÚT CÅ BAÍN ÂÃØ THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN :

- Giaí thiãút thæ nháút: trong âiãöu kiãûn äøn âënh, troüng læåüng cuía khäúi khäng khê vaìo nhaì vaì tæì

nhaì thoaït ra ngoaìi trong cuìng âån vë thåìi gian phaíi bàòng nhau:

LV = LR

hoàûc VV

.γV

= VR

.γR

, [kg/h].

- Giaí thiãút thæï hai: læåüng nhiãût cuìng våïi khäng khê vaìo nhaì cäüng våïi læåüng nhiãût toía ra bãn

trong nhaì phaíi bàòng læåüng nhiãût do khäng khê ra mang theo. Luïc âoï:

L.IV

+ Qth = L.IR

, [kcal/h].

Hoàûc L.Ck

.tV

+ Qth = L.Ck

.tR , [kcal/h].

L = LV

= LR

: læåüng khäng khê vaìo hoàûc ra, [kg/h].

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 111 = ÂHBKÂN

IV

, IR

: nhiãût haìm khäng khê vaìo vaì ra, [kcal/kgKK].

Qth : nhiãût thæìa trong nhaì, [kcal/h].

VV

, VR

: læu læåüng thãø têch cuía khäng khê vaìo vaì ra, [m3

/h].

γV

, γR

: tè troüng cuía khäng khê vaìo vaì ra, [kg/m3

].

Ck

: tè nhiãût cuía khäng khê, [kcal/kgoC].

tV

, tR

: nhiãût âäü cuía khäng khê vaìo vaì ra, [oC].

II - SÆÛ PHÁN BÄÚ AÏP SUÁÚT TRÃN BÃÖ MÀÛT CÄNG TRÇNH SÆÛ PHÁN BÄÚ AÏP SUÁÚT TRÃN BÃÖ MÀÛT CÄNG TRÇNH SÆÛ PHÁN BÄÚ AÏP SUÁÚT TRÃN BÃÖ MÀÛT CÄNG TRÇNH

1/ SÆÛ PHÁN BÄÚ AÏP SUÁÚT TRÃN BÃÖ MÀÛT CÄNG TRÇNH DÆÅÏI TAÏC DUÛNG CUÍA

CHÃNH LÃÛCH NHIÃÛT ÂÄÜ:

Giaí sæí nhiãût âäü trong nhaì tT

låïn hån nhiãût âäü ngoaìi nhaì tN

, tæì sæû chãnh lãûch nhiãût âäü

dáùn âãún sæû khaïc nhau vãö khäúi læåüng riãng (γT

< γN

) vaì sæû chãnh lãûch aïp suáút bãn trong vaì bãn

ngoaìi nhaì.

Xeït taûi màût phàóng O-O, chãnh lãûch aïp suáút giæîa bãn trong vaì bãn ngoaìi nhaì âæåüc goüi laì

aïp suáút thæìa taûi màût phàóng O-O:

∆P( ) ( ) ( ) OO = PN OO − PT OO

1

Nãúu xeït taûi màût phàóng A-A phêa dæåïi màût phàóng O-O mäüt âoaûn laì h ta tháúy aïp suáút

phêa ngoaìi vaì bãn trong nhaì:

N( ) ( ) AA N OO N P = P + h.γ

T( ) ( ) AA T OO T P = P + h.γ

Luïc âoï hiãûu säú aïp suáút cuía màût phàóng A-A:

( ) ( ) ( ) ( ) P P P P h( ) AA N AA T AA OO N T ∆ = − = ∆ + γ − γ

1

Khaïi niãûm aïp suáút thæìa chè laì tæång âäúi. Coï taìi liãûu quan niãûm aïp suáút thæìa láúy aïp suáút bãn trong træì cho aïp suáút bãn ngoaìi; coï

taìi liãûu laûi láúy ngæåüc laûi. Âãø âuïng våïi quan niãûm: kyï hiãûu + laì aïp suáút ngoaìi låïn hån bãn trong nãn åí âáy choün ngoaìi træì cho trong

laì aïp suáút thæìa.

Hçnh 1: Phán bäú aïp suáút do chãnh lãûch nhiãût âäü

3

1 2

O O

A A

B B

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 112 = ÂHBKÂN

Nãúu xeït taûi màût phàóng B-B phêa trãn màût phàóng O-O mäüt âoaûn laì h thç aïp suáút phêa

ngoaìi vaì bãn trong nhaì:

N( ) ( ) BB N OO N P = P − h.γ

T( ) ( ) BB T OO T P = P − h.γ

Luïc âoï hiãûu säú aïp suáút cuía màût phàóng B-B:

( ) ( ) ( ) ( ) P P P P h( ) BB N BB T BB OO N T ∆ = − = ∆ − γ − γ

Tæì âoï ta tháúy, nãúu taûi màût phàóng O-O coï aïp suáút thæìa ∆P(OO) = 0, nghéa laì aïp suáút bãn

trong bàòng aïp suáút bãn ngoaìi vaì ta goüi âoï laì màût phàóng trung hoìa. Nhæîng âiãøm nàòm dæåïi màût

phàóng trung hoìa seî coï aïp suáút thæìa dæång (aïp suáút ngoaìi > aïp suáút trong) vaì khäng khê seî

chuyãøn âäüng tæì ngoaìi vaìo trong. Nhæîng âiãøm nàòm trãn màût phàóng trung hoìa seî coï aïp suáút thæìa

ám vaì khäng khê âi tæì trong ra ngoaìi.

2/ SÆÛ PHÁN BÄÚ AÏP SUÁÚT TRÃN BÃÖ MÀÛT CÄNG TRÇNH DÆÅÏI TAÏC DUÛNG CUÍA

GIOÏ:

Khi coï gioï thäøi tåïi cäng trçnh seî xuáút hiãûn taûi mäùi âiãøm trãn bãö màût cuía tæåìng ngoaìi

mäüt aïp suáút P vaì âæåüc tênh bàòng cäng thæïc:

N

2

g

kq .

2g

v

P = P + .k γ

vg

: váûn täúc gioï thäøi, [m/s].

γN

: khäúi læåüng riãng cuía khäng khê ngoaìi, [kg/m3

].

k : hãû säú khê âäüng cuía gioï trãn bãö màût cäng trçnh, âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm, noï coï giaï

trë tæì -1 âãún +1. Trong tênh toaïn thäng gioï coï thãø láúy k nhæ sau:

- âäúi våïi phêa âoïn gioï: k = 0,4 ÷ 0,8.

- âäúi våïi phêa khuáút gioï: k = -0,3 ÷ -0,6.

Hãû säú khê âäüng k khäng phuû thuäüc vaìo váûn täúc gioï maì phuû thuäüc vaìo goïc gioï thäøi, vaìo

hçnh daïng màût càõt ngang cuía nhaì vaì vaìo vë trê giæîa caïc nhaì våïi nhau.

Hçnh 2: Phán bäú aïp suáút do chãnh lãûch nhiãût âäü

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 113 = ÂHBKÂN

3/ SÆÛ PHÁN BÄÚ AÏP SUÁÚT TRÃN BÃÖ MÀÛT CÄNG TRÇNH DÆÅÏI TAÏC DUÛNG CUÍA

TÄØ HÅÜP CHÃNH LÃÛCH NHIÃÛT ÂÄÜ & GIOÏ :

Khi coï taïc âäüng âäöng thåìi cuía caí gioï vaì nhiãût âäü thç biãøu âäö phán bäú aïp suáút chung seî

bàòng täøng âaûi säú cuía caïc biãøu âäö thaình pháön vaì âæåüc thãø hiãûn trãn hçnh sau.

Hçnh 4: Phán bäú aïp suáút do chãnh lãûch

nhiãût âäü + gioï

nh

cm

h

h

nh h

x

Hçnh 3: Hãû säú khê âäüng k phuû thuäüc kêch thæåïc nhaì

hcm

hnh x

nh a =10h

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 114 = ÂHBKÂN

10H

1H

H

2H

3H

Hçnh 5: Hãû säú khê âäüng k phuû thuäüc vë trê tæång âäúi giæîa caïc nhaì nhiãût âäü

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 115 = ÂHBKÂN

III - ÂÀÛC ÂIÃØM KHÊ ÂÄÜNG TRÃN CÄNG TRÇNH ÂÀÛC ÂIÃØM KHÊ ÂÄÜNG TRÃN CÄNG TRÇNH ÂÀÛC ÂIÃØM KHÊ ÂÄÜNG TRÃN CÄNG TRÇNH

1/ VUÌNG GIOÏ QUÁØN SAU TÆÅÌNG CHÀÕN:

Giaí sæí coï mäüt tæåìng chàõn coï chiãöu cao h bàòng mäüt âån vë, coìn chiãöu daìi ráút låïn (so våïi

chiãöu cao) âæïng træåïc luäöng gioï thäøi vuäng goïc våïi noï.

Âæåìng biãn giåïi giæîa vuìng gioï quáøn våïi xung quanh cho biãút âæåüc vuìng aính hæåíng

cuía tæåìng chàõn gioï tåïi nhæîng vë trê âæïng sau noï.

Caìng xa tæåìng chàõn thç goïc α cuía âæåìng biãn giåïi caìng nhoí:

α = 10o

khi khoaíng caïch l= 5÷10h.

α = 5o

khi khoaíng caïch l= 10÷15h.

α = 0o

khi khoaíng caïch l >15h.

Khi tæåìng chàõn coï bãö daìy âaïng kãø vaì chiãöu daìi nháút âënh thç âàûc âiãøm khê âäüng váùn

khäng thay âäøi bao nhiãu. Vç váûy âäúi våïi hçnh daûng nhaì hçnh häüp coï thãø váûn duûng âàûc âiãøm

khê âäüng sau tæåìng chàõn âãø bäú trê caïc nhaì phêa sau noï nhæ thãú naìo âoï cho phuì håüp.

2/ VUÌNG GIOÏ QUÁØN XUNG QUANH CÄNG TRÇNH VAÌ AÍNH HÆÅÍNG CUÍA NOÏ

ÂÄÚI VÅÏI VÁÚN ÂÃÖ THÄNG GIOÏ:

a/ Âäúi våïi nhaì dán duûng âæïng riãng biãût:

0 1 2 3 4 5 6 7 8

vg

[m/s]

Hçnh 6: Vuìng gioï quáøn sau tæåìng chàõn

α

h

Hçnh a Hçnh b

Hçnh c Hçnh d

Hçnh 7: Vuìng gioï quáøn trãn màût bàòng nhaì

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 116 = ÂHBKÂN

Sæû trao âäøi khäng khê giæîa bãn trong vaì bãn ngoaìi nhaì phuû thuäüc ráút nhiãöu vaìo caïch bäú

trê caïc cæía âoïn gioï vaì khuáút gioï vaì caïc bäü pháûn cuía kãút cáúu kiãún truïc.

Vê duû: hçnh b vaì hçnh d, khi bäú trê thãm tæåìng chàõn gioï seî taûo âiãöu kiãûn cho gioï vaìo

nhaì nhiãöu hån, nãn viãûc thäng gioï seî täút hån hçnh a vaì c.

b/ Âäúi våïi nhaì cäng nghiãûp:

Cæía maïi duìng âãø láúy aïnh saïng vaì thoaït håi khê âäüc ra ngoaìi.

Âäúi våïi cæía säø 2 luän coï hãû säú k < 0 nãn khäng khê dãù daìng âi ra ngoaìi.

Âäúi våïi cæía säø 1 (hçnh 8) thç hãû säú k coï thãø ám hoàûc dæång, noï phuû thuäüc vaìo x/ho

vaì

hcm/ho

.

Âãø âaím baío thoaït håi âäüc ra ngoaìi ta phaíi coï k < 0
âäúi våïi cæía 1 phaíi xáy thãm

tæåìng chàõn gioï (hçnh 9). Noï coï thãø xáy ngay åí tæåìng phêa træåïc hoàûc bàòng caïch bäú trê caïc táúm

chàõn åí phêa træåïc cæía maïi. Luïc âoï cæía maïi luän coï aïp suáút ám vaì táúm chàõn maïi coìn coï taïc

duûng chàõn mæa næîa.

Ngoaìi ra, ngæåìi ta coìn coï thãø bäú trê cæía maïi hæåïng vaìo nhau vaì âãöu åí phêa khuáút gioï

âãø taûo âiãöu kiãûn cho khäng khê dãù daìng âi ra (hçnh 10).

c/ Âäúi våïi khu nhaì åí:

Luïc naìy caïc nhaì åí phêa sau chëu aính hæåíng cuía caïc nhaì åí phêa træåïc. Âãø viãûc thäng

gioï âæåüc täút ta bäú trê caïc nhaì åí xen keî nhau. Noïi chung laì phaíi coï caïch bäú trê nhæ thãú naìo âoï

âãø gioï thäøi tæì moüi hæåïng âãún âãöu coï khaí nàng thäng gioï täút cho táút caí caïc nhaì.

x

hcm

ho

vg

1 2

Hçnh 8: Khaí nàng thäng gioï phuû thuäüc

vaìo kêch thæåïc nhaì

ho

vg

Hçnh 9: Taûo tæåìng chàõn træåïc cæía âoïn gioï

taûo thuáûn låüi cho váún âãö thäng gioï

Hçnh 10: Taûo cæía maïi khuáút gioï

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 117 = ÂHBKÂN

IV - TÊNH TOAÏN THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN TÊNH TOAÏN THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN TÊNH TOAÏN THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN

1/ TÊNH THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN DÆÅÏI TAÏC DUÛNG CUÍA NHIÃÛT THÆÌA:

Taûi mäüt cæía thäng gioï i naìo âoï, khi coï sæû chãnh lãûch aïp suáút ∆Pi

giæîa bãn trong vaì bãn

ngoaìi nhaì seî coï sæû chuyãøn âäüng cuía khäng khê âi qua cæía tuán theo quy luáût:

i

2

i

i

.

2g

v

∆P = γ

i

i

i

2 .g P

v

γ

∆

=

Muäún biãút vi

thç cáön phaíi biãút ∆Pi

, tæïc laì cáön xaïc âënh âæåüc màût phàóng trung hoìa.

a/ Xaïc âënh màût phàóng trung hoìa:

Hçnh veî trãn cho biãút cæía 1 coï diãûn têch F1

, cæía 2 coï diãûn têch F2

. Trong nhaì coï nhiãût

thæìa Qth, khäúi læåüng riãng khäng khê trung bçnh trong nhaì TB

T

γ

2

, coìn ngoaìi laì γN

.

Giaí sæí O-O laì màût phàóng trung hoìa. Luïc âoï:

2

ÆÏng våïi nhiãût âäü trung bçnh giæîa vuìng laìm viãûc tvlv vaì cæía khäng khê ra tR

.

a- Quy hoaûch ä baìn cåì

h

b- Quy hoaûch so le

Hçnh 11: Quy hoaûch âaím baío váún âãö thäng gioï

h2

h1

H

O O

1

2

Hçnh 12: Xaïc âënh màût phàóng trung hoaì

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 118 = ÂHBKÂN

Taûi cæía 1 coï sæû chãnh lãûch aïp suáút:

( )

TB

1 1 N T ∆P = h . γ − γ

Taûi cæía 2 coï sæû chãnh lãûch aïp suáút:

( )

TB

2 2 N T ∆P = h . γ − γ

Chênh sæû chãnh lãûch aïp suáút naìy taûo âiãöu kiãûn cho gioï âi qua cæía 1 vaì 2 theo phæång

trçnh sau:

( ) TB

N 1 N T

2

1

1

h

g2

v

∆P = γ = γ − γ

( ) TB

R 2 N T

2

2

2 h

2g

v

∆P = γ = γ − γ

ÅÍ âáy, γR

laì khäúi læåüng riãng cuía doìng khäng khê âi ra åí cæía 2.

Chia 2 âàóng thæïc trãn cho nhau ta âæåüc:

R

N

2

2

2

1

2

1

v

v

h

h

γ

γ

= ×

Tæì phæång trçnh cán bàòng læu læåüng: LV

= LR

= L ta coï:

µ1

.v1

.F1

.γN = µ2

.v2

.F2

.γR = L

ruït ra âæåüc :

1 1 N

1

.F.

L

v

µ γ

= ;

2 2 R

2

F. .

L

v

µ γ

=

Thay v1

, v2

vaìo ta tçm âæåüc h1

theo cäng thæïc:

2

2

1

R

N

2

2

1

1

F

F

1 . .

H

h

















γ

γ

















µ

µ

+

=

µ1

, µ2

: tæång æïng laì hãû säú læu læåüng cuía cæía 1 vaì cæía 2 phuû thuäüc vaìo goïc âäü måí cæía vaì cáúu

taûo cæía (tra baíng). Khi tênh coï thãø láúy µ = 0,65 ÷ 0,8.

Tæì âoï ta tháúy: Nãúu F1

= 0 (cæía 1 âoïng) thç h1

= H, tæïc màût phàóng trung hoìa qua tám

cæía 2; coìn nãúu F2

= 0 (cæía 2 âoïng) thç h1

= 0 vaì h2

= H vaì màût phàóng trung hoìa qua tám cæía 2.

b/ Phæång phaïp tênh toaïn:

Baìi toaïn 1: Biãút læu læåüng L, xaïc âënh diãûn têch F1

, F2

. Caïch tênh nhæ sau:

Giaí sæí tè säú diãûn têch cæía F1

/F2

âãø tênh vë trê màût phàóng trung hoìa. Xaïc âënh aïp suáút

thæìa taûi caïc cæía, tênh váûn täúc khäng khê taûi caïc cæía âoï.

Sau khi tênh âæåüc diãûn têch cæía F1

vaì F2

cáön kiãøm tra laûi tè säú F1

/F2

vaì so saïnh våïi trë säú

giaí thiãút ban âáöu nãúu sai khaïc nhau ≤ 5% laì âæåüc, coìn nãúu trãn > 5% thç cáön giaí thiãút laûi tè säú

F1

/F2

vaì quaï trçnh tênh âæåüc làûp laûi.

Baìi toaïn 2: Biãút diãûn têch cæía F1

, F2

, tçm læu læåüng L. Caïch tênh nhæ sau:

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 119 = ÂHBKÂN

Tênh vë trê màût phàóng trung hoìa. Xaïc âënh aïp suáút thæìa taûi caïc cæía tæì âoï tênh âæåüc váûn

täúc khäng khê taûi caïc cæía vaì tçm âæåüc læu læåüng khäng khê L.

c/ Xaïc âënh nhiãût âäü khäng khê ra ngoaìi nhaì:

Trong caïc phán xæåíng nãúu nguäön nhiãût phán bäú tæång âäúi âãöu thç sæû tàng nhiãût âäü theo

chiãöu cao nhaì coï thãø theo qui luáût tuyãún tênh. Khi naìy nhiãût âäü khäng khê thoaït ra (tR

) coï thãø

xaïc âënh theo cäng thæïc:

( ) R vlv o v lv t = t + a. h − h , [oC].

tvlv : nhiãût âäü vuìng laìm viãûc cuía con ngæåìi, thæåìng låïn hån nhiãût âäü khäng khê ngoaìi nhaì tæì 2

÷ 3oC.

ho

: chiãöu cao tênh tæì nãön nhaì âãún tám cæía thoaït khäng khê ra ngoaìi, [m].

hvlv : chiãöu cao vuìng laìm viãûc, khoaíng 1,5 ÷ 2m.

a : hãû säú kãø âãún sæû tàng nhiãût âäü theo 1m chiãöu cao nhaì xæåíng. Thäng thæåìng a = 1 ÷ 1,5oC/m

(tuyì thuäüc phán xæåíng).

Trong tênh toaïn thæûc tãú thæåìng t t t 10 15 C

o ∆ R = R − N = ÷ . Nhæng täút nháút nãn sæí duûng

cäng thæïc tênh âãø coï kãút quaí âæåüc chênh xaïc hån. Theo N.V.Akintrev, nhiãût âäü tR

tæì phán

xæåíng noïng coï thãø xaïc âënh theo cäng thæïc: 9/1

2/ 9

vlv

2/ 3

vlv

2 / 9

R H

3,14.q . t .h

t

∆

∆ = , [oC] 3

V

Q

q = : nhiãût thæìa âån vë cuía phán xæåíng, [kcal/m3

h].

V : thãø têch cuía phán xæåíng, [m3

].

vlv vlv N ∆t = t − t : hiãûu säú nhiãût âäü vuìng laìm viãûc, khoaíng 3 ÷ 5oC.

H : khoaíng caïch tám cæía gioï vaìo vaì ra, [m].

tN

: nhiãût âäü khäng khê ngoaìi nhaì, [oC].

2/ TÊNH THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN DÆÅÏI TAÏC DUÛNG CUÍA GIOÏ:

Giaí sæí coï mäüt luäöng gioï thäøi tåïi bãö màût càn nhaì våïi váûn täúc vg

vaì trong nhaì khäng coï

nguäön nhiãût (tN

= tT

).

a/ Træåìng håüp nhaì coï 2 cæía:

Kyï hiãûu aïp suáút gioï phêa ngoaìi cæía 1 laì P1

vaì ngoaìi cæía 2 laì P2

. Aïp suáút gioï P1

, P2

nháûn

âæåüc khi nhán hãû säú khê âäüng k våïi aïp suáút âäüng cuía gioï laì N

2

g

2g

v

P = γ .

P1 = k1

.P ; P2 = k2

.P

3

Khi sæí duûng cäng thæïc Akintrev cáön âãø yï âãún caïc âiãöu kiãûn aïp duûng cho phuì håüp.

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 120 = ÂHBKÂN

Tiãúp nháûn màût phàóng âi qua tám cæía 1 laìm mæïc ban âáöu âãø tiãún haình tênh toaïn, aïp suáút

bãn ngoaìi cæía 1 bàòng 0, coìn aïp suáút bãn trong nhaì bàòng Px

(cuìng trãn mäüt màût phàóng qua tám

cæía). Nhæ váûy hiãûu säú aïp suáút ∆P1

(aïp suáút dæ) taûi 1 âæåüc tênh bàòng: ∆P = P1 − Px

Xeït taûi cæía 2 ta coï:

Aïp suáút phêa trong cæía: x T P − H.γ

Aïp suáút phêa bãn ngoaìi: 2 N P − H.γ

Hiãûu säú aïp suáút: ∆P2 = Px − P2

; ( ) T N

γ = γ

Chênh hiãûu säú aïp suáút ∆P1

taûi cæía 1 vaì ∆P2

taûi cæía 2 âaî gáy ra sæû chuyãøn âäüng cuía

doìng khäng khê qua cæía 1 våïi váûn täúc v1

vaì qua cæía 2 våïi váûn täúc v2

, cuû thãø laì:

N

2

1

1 1 x

.

2g

v

∆P = P − P = γ

T

2

2

2 x 2

.

2g

v

∆P = P − P = γ

Do nhiãût âäü khäng khê trong vaì ngoaìi bàòng nhau nãn γN

= γT

nãn phæång trçnh cán

bàòng læu læåüng:

( ) 1 1 N P1 Px µ F. .g.2 γ − = ( ) 2 2 N Px P2 µ F. .g.2 γ −

Giaí thiãút hãû säú læu læåüng µ1

= µ2

sau khi giaíi phæång trçnh ta coï:

2

2

2

1

2

2

1 2

2

1

x

F F

F .P F .P

P

+

+

=

Nãúu âoïng cæía 2 (F2=0) ta seî coï Px

= P1

.

Nãúu âoïng cæía 1 (F1=0) måí cæía 2 thç Px=P2.

Khi F1

= F2

ta seî coï:

2

P P

P

1 2

x

+

=

Nãúu âàût α = F1

/F2

thç âàóng thæïc trãn seî âæa vãö daûng sau:

2

1 2

2

x

1

.P P

P

+ α

α +

=

P1

P2

Px

H

vg

γN γT

1

2

Hçnh 13: Så âäö thäng gioï nhaì 2 cæía

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 121 = ÂHBKÂN

b/ Træåìng håüp nhaì coï nhiãöu cæía:

Trong træåìng håüp naìy så âäö thäng gioï coï thãø theo 2 phæång aïn:

Phæång aïn 1: Cæía 1 vaì 3 gioï vaìo, coìn cæía 2 gioï ra (âæåìng liãön).

Phæång aïn 2 : Cæía 1 gioï vaìo, coìn cæía 2 vaì 3 gioï ra (âæåìng âæït).

So saïnh 2 phæång aïn ta tháúy phæång aïn 1 thäng gioï cho nhaì täút hån, âaím baío sæû thoaït

cháút âäüc haûi vaì nhiãût ra ngoaìi maì êt aính hæåíng âãún ngæåìi.

Phæång trçnh aïp suáút taûi caïc cæía:

∆P1 = P1 − Px

; ∆P2 = Px − P2

; ∆P3 = P3 − Px

hoàûc Px − P3

Phæång trçnh cán bàòng læu læåüng:

- phæång aïn 1: L1 + L3 = L2

- phæång aïn 2: L1 = L2 + L3

Sau khi giaíi phæång trçnh cán bàòng læu læåüng seî coï âæåüc biãøu thæïc tênh toaïn Px

. Âãø âån

giaín ta kyï hiãûu:

3

2

L

L

α = ;

3

2

F

F

β = ;

3

2

µ

µ

η = vaì nháûn âæåüc biãøu thæïc daûng sau:

2 2 2

2

2 2

3

2

x

.

.P . .P

P

α + η β

α + η β

=

Khi η=1 ta seî coï: 2 2

2

2

3

2

x

.P .P

P

α + β

α + β

=

Âãø âaím baío phæång aïn thäng gioï âaî choün thç Px

phaíi tuán theo âiãöu kiãûn:

- Âäúi våïi phæång aïn 1: P2< Px< P3

, P1

.

- Âäúi våïi phæång aïn 2: P2

, P3< Px< P1

.

3/ TÊNH THÄNG GIOÏ TÆÛ NHIÃN DÆÅÏI TAÏC DUÛNG CUÍA TÄØ HÅÜP NHIÃÛT THÆÌA

VAÌ GIOÏ:

Trong træåìng håüp naìy trong nhaì coï nguäön toía nhiãût vaì nhiãût âäü khäng khê tT

> tN

vaì coï

luäöng gioï thäøi våïi váûn täúc vg

.

H

vg

1

2

Hçnh 14: Så âäö thäng gioï nhaì nhiãöu cæía

3

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Nguyãùn Âçnh Huáún = 122 = ÂHBKÂN

Phæång phaïp tênh toaïn cho træåìng håüp naìy âæåüc qui vãö theo phæång phaïp tênh toaïn

thäng gioï cho nhaì dæåïi taïc duûng cuía gioï, nhæng våïi læu yï γT ≠ γN

(do tT ≠ tN

).

Hiãûu säú aïp suáút taûi cæía 1 vaì cæía 3 âæåüc xaïc âënh nhæ sau:

∆P1 = P1 − Px

; ∆P3 = P3 − Px

Coìn taûi cæía 2 thç:

- Aïp suáút phêa trong: TB

x T P − H.γ

- Aïp suáút phêa ngoaìi: 2 N P − H.γ

Chãnh lãûch aïp suáút taûi cæía 2:

[ ( )]

TB

2 x 2 N T

∆P = P − P − H. γ − γ

Biãøu thæïc trong ngoàûc [ ( )]

TB

2 N T

P − H. γ − γ coï thãø xem nhæ âàûc træng cho aïp suáút gioï åí

cæía 2 khi trong nhaì khäng coï nguäön nhiãût vaì âæåüc goüi laì aïp suáút qui æåïc, kyï hiãûu laì P2qæ .

( )

TB

2qu 2 N T

P = P − H. γ − γ

Luïc naìy baìi toaïn tråí vãö daûng nhæ thäng gioï tæû nhiãn dæåïi taïc duûng cuía gioï, chè khaïc

thay vç P2

thç âæåüc thay bàòng P2qæ. Nhæ váûy, sau khi xaïc âënh P2qæ thç quaï trçnh tênh toaïn theo

trçnh tæû sau:

1- Xaïc âënh læu læåüng khäng khê trao âäøi.

2- Choün så âäö thäng gioï vaì phán phäúi læu læåüng cho caïc cæía. Thê duû choün L1

/L3=1;

L1=L3=L2

/2.

3- Tçm aïp suáút qui æåïc taûi cæía 2:

( )

TB

2qæ 2 N T

P = P − H γ − γ

4- Tênh aïp suáút Px

:

2 2 2

2qæ

2 2

3

2

x

.

.P . .P

P

α + η β

α + η β

= hay 2 2

2qæ

2

3

2

x

.P .P

P

α + β

α + β

= khi η=1.

P1

P2

-HγN

Px

H

vg

γN γT

1

2

Hçnh 15: Så âäö thäng gioï dæåïi taïc duûng gioï + nhiãût

P3

3