Giáo trình Truyền động Thuỷ lực và Khí nén
Bꢀ GIÁO DꢁC VÀ ðÀO TꢂO
TRƯꢀNG ðꢁI HꢂC NÔNG NGHIꢃP HÀ NꢄI
Pgs.ts. BÙI HꢅI TRIꢆU (Chꢀ biên)
ts. nGUYꢇN NGꢂC QUꢈ, ts. ðꢉ HꢊU QUYꢈT
TS. NGUYꢇN VĂN HꢋU
GIÁO TRÌNH
TRUYꢁN ðꢂNG THUꢃ LꢄC
VÀ KHÍ NÉN
Hµ néi – 2006
Lêi nãi ®Çu
Trongꢀnh÷ngꢀn¨mꢀgÇnꢀ®©y,ꢀcïngꢀvíiꢀsùꢀph¸tꢀtriÓnꢀm¹nhꢀmÏꢀcñaꢀküꢀthuËtꢀtùꢀ®éngꢀho¸,ꢀ
küꢀthuËtꢀ®iÖnꢀtöꢀvꢁꢀküꢀthuËtꢀsè,ꢀküꢀthuËtꢀthuûꢀkhÝꢀngꢁyꢀcꢁngꢀcãꢀýꢀnghÜaꢀlínꢀtrongꢀc¸cꢀhÖꢀthèngꢀ
truyÒnꢀ®éngꢀvꢁꢀ®iÒuꢀkhiÓn.ꢀTrongꢀc¸cꢀlÜnhꢀvùcꢀchÕꢀt¹oꢀm¸yꢀvꢁꢀküꢀthuËtꢀ«ꢀt«ꢀꢂꢀm¸yꢀkÐo,ꢀthuûꢀ
lùcꢀvꢁꢀkhÝꢀnÐnꢀ®angꢀcãꢀmétꢀvaiꢀtrßꢀ®¸ngꢀkÓꢀdoꢀcãꢀmËtꢀ®éꢀc«ngꢀsuÊtꢀcao,ꢀcÊuꢀtrócꢀhÖꢀthèngꢀ®¬nꢀ
gi¶n,ꢀ®éꢀtinꢀcËyꢀcao,ꢀvꢁꢀ®ÆcꢀbiÖtꢀlꢁꢀcãꢀkh¶ꢀn¨ngꢀthiÕtꢀlËpꢀmétꢀhÖꢀthèngꢀtruyÒnꢀ®éngꢀvꢁꢀ®iÒuꢀ
khiÓnꢀbÊtꢀkúꢀvíiꢀc¸cꢀphÇnꢀtöꢀcÊuꢀtrócꢀtiªuꢀchuÈn.ꢀH¬nꢀn÷a,ꢀkh¶ꢀn¨ngꢀbèꢀtrÝꢀc¸cꢀphÇnꢀtöꢀtùꢀdoꢀvꢁꢀ
linhꢀ®éngꢀtheoꢀkh«ngꢀgianꢀvꢁꢀsöꢀdôngꢀc¸cꢀvanꢀ®iÒuꢀkhiÓnꢀ®iÖnꢀcãꢀchiꢀphÝꢀc«ngꢀsuÊtꢀnháꢀlꢁꢀtiÒnꢀ
®Òꢀquanꢀträngꢀchoꢀc¸cꢀgi¶iꢀph¸pꢀtruyÒnꢀ®éngꢀhiÖnꢀ®¹i.ꢀ
§Æcꢀ®iÓmꢀcñaꢀhÖꢀthèngꢀtruyÒnꢀ®éngꢀthuûꢀlùc,ꢀkhÝꢀnÐnꢀlꢁꢀc¸cꢀphÇnꢀtöꢀcÊuꢀtrócꢀ®ßiꢀháiꢀ®éꢀ
chÝnhꢀx¸cꢀchÕꢀt¹oꢀvꢁꢀ®éꢀbÒnꢀrÊtꢀcao,ꢀdoꢀ®ãꢀ®ÓꢀchÕꢀt¹oꢀhoꢁnꢀthiÖnꢀmétꢀhÖꢀthèngꢀvíiꢀtr×nhꢀ®éꢀ
c«ngꢀnghÖꢀhiÖnꢀt¹iꢀëꢀn−ícꢀtaꢀlꢁꢀch−aꢀchoꢀphÐp.ꢀThiÕtꢀkÕꢀhÖꢀthèngꢀtrªnꢀc¬ꢀsëꢀlùaꢀchänꢀvꢁꢀnhËpꢀ
ngo¹iꢀc¸cꢀphÇnꢀtöꢀcÊuꢀtrócꢀtiªuꢀchuÈn,ꢀtùꢀchÕꢀt¹oꢀc¸cꢀphÇnꢀth«ꢀ®ÓꢀhoꢁnꢀthiÖnꢀhÖꢀthèngꢀtruyÒnꢀ
®éngꢀvꢁꢀ®iÒuꢀkhiÓnꢀtheoꢀnhiÖmꢀvôꢀc«ngꢀnghÖꢀchoꢀtr−ícꢀ®angꢀlꢁꢀh−íngꢀ®iꢀ®óngꢀ®Óꢀph¸tꢀtriÓnꢀküꢀ
thuËtꢀthuûꢀlùcꢀvꢁꢀkhÝꢀnÐnꢀëꢀViÖtꢀNamꢀhiÖnꢀnay.ꢀ§ãꢀcòngꢀchÝnhꢀlꢁꢀmôcꢀ®Ýchꢀmꢁꢀcuènꢀs¸chꢀnꢁyꢀ
muènꢀ®¹tꢀ®Õn.ꢀGi¸o tr×nhꢀTruyÒnꢀ®éngꢀThuûꢀlùcꢀvꢁꢀKhÝꢀnÐnꢀgiíiꢀthiÖuꢀnh÷ngꢀkiÕnꢀthøcꢀc¬ꢀ
b¶nꢀnhÊtꢀtrongꢀküꢀthuËtꢀthuûꢀlùcꢀvꢁꢀkhÝꢀnÐn,ꢀnh−ꢀc¸cꢀc¬ꢀsëꢀvËtꢀlýꢀvꢁꢀküꢀthuËtꢀcñaꢀthuûꢀlùcꢀvꢁꢀ
khÝꢀnÐn,ꢀc¸cꢀnguyªnꢀt¾cꢀcÊuꢀt¹oꢀvꢁꢀc¸cꢀtÝnhꢀchÊtꢀho¹tꢀ®éngꢀc¬ꢀb¶nꢀcñaꢀc¸cꢀphÇnꢀtöꢀcÊuꢀtrócꢀnh−ꢀ
b¬mꢀdÇu,ꢀm¸yꢀnÐnꢀkhÝ,ꢀc¸cꢀvanꢀ®iÒuꢀkhiÓn,ꢀc¸cꢀ®éngꢀc¬ꢀvꢁꢀc¸cꢀxyꢀlanhꢀlùc.ꢀBªnꢀc¹nhꢀ®ã,ꢀcuènꢀ
s¸chꢀcßnꢀ®ÒꢀcËpꢀ®Õnꢀc¸cꢀkiÕnꢀthøcꢀvÒꢀkÕtꢀnèiꢀm¹chꢀthuûꢀlùc,ꢀkhÝꢀnÐn,ꢀvÒꢀtÝnhꢀchÊtꢀho¹tꢀ®éngꢀ
cñaꢀc¸cꢀm¹chꢀtruyÒnꢀ®éngꢀvꢁꢀ®iÒuꢀkhiÓnꢀtiªuꢀbiÓu,ꢀvÒꢀkh¶ꢀn¨ngꢀ®iÒuꢀkhiÓnꢀvꢁꢀ®iÒuꢀchØnhꢀhÖꢀ
thèngꢀmétꢀc¸chꢀtùꢀ®éng,ꢀtõꢀ®ãꢀt¹oꢀkh¶ꢀn¨ngꢀ®Óꢀlùaꢀchänꢀc¸cꢀphÇnꢀtöꢀtiªuꢀchuÈnꢀvꢁꢀthiÕtꢀkÕꢀc¸cꢀ
hÖꢀthèngꢀtruyÒnꢀ®éng,ꢀ®iÒuꢀkhiÓnꢀthuûꢀlùc,ꢀkhÝꢀnÐnꢀphïꢀhîpꢀvíiꢀyªuꢀcÇuꢀc«ngꢀnghÖꢀ®ꢃꢀ®Ætꢀra.ꢀ
Gi¸oꢀtr×nhꢀtruyÒnꢀ®éngꢀthuûꢀlùcꢀvꢁꢀkhÝꢀnÐnꢀ®−îcꢀbiªnꢀso¹nꢀtheoꢀyªuꢀcÇuꢀgi¶ngꢀd¹yꢀm«n
häcꢀTruyÒnꢀ®éngꢀThuûꢀlùcꢀvꢁꢀKhÝꢀnÐnꢀchoꢀsinhꢀviªnꢀngꢁnhꢀküꢀthuËtꢀc¬ꢀkhÝ,ꢀtr−êngꢀ§¹iꢀhäcꢀ
N«ngꢀnghiÖpꢀIꢀꢂꢀHꢁꢀNéi.ꢀKiÕnꢀthøcꢀcñaꢀm«nꢀhäcꢀlꢁmꢀc¬ꢀsëꢀchoꢀc¸cꢀm«nꢀhäcꢀtiÕpꢀtheo,ꢀnh−ꢀ«ꢀ
t«ꢀꢂꢀm¸yꢀkÐoꢀvꢁꢀxeꢀchuyªnꢀdông,ꢀc¸cꢀm¸yꢀn«ngꢀnghiÖpꢀphøcꢀt¹p,ꢀm¸yꢀvꢁꢀthiÕtꢀbÞꢀtrongꢀb¶oꢀ
qu¶nꢀvꢁꢀchÕꢀbiÕnꢀn«ngꢀs¶n.ꢀNgoꢁiꢀra,ꢀgi¸oꢀtr×nhꢀcòngꢀcãꢀthÓꢀ®−îcꢀsöꢀdôngꢀlꢁmꢀtꢁiꢀliÖuꢀthamꢀ
kh¶oꢀchoꢀsinhꢀviªnꢀvꢁꢀküꢀs−ꢀho¹tꢀ®éngꢀtrongꢀc¸cꢀlÜnhꢀvùcꢀchÕꢀt¹oꢀm¸yꢀvꢁꢀtùꢀ®éngꢀho¸.ꢀ
Gi¸oꢀtr×nhꢀnꢁyꢀdoꢀPGS.ꢀTS.ꢀBïiꢀH¶iꢀTriªï,ꢀtr−ëngꢀbéꢀm«nꢀKüꢀthuËtꢀ§éngꢀlùcꢀlꢁmꢀchñꢀ
biªn,ꢀTS.ꢀNguyÔnꢀV¨nꢀHùuꢀꢂꢀbéꢀm«nꢀM¸yꢀN«ngꢀnghiÖp,ꢀTS.ꢀNguyÔnꢀNgäcꢀQuÕꢀꢂꢀbéꢀm«nꢀKüꢀ
thuËtꢀ§éngꢀlùc,ꢀTS.ꢀ§çꢀH÷uꢀQuyÕtꢀ–ꢀbéꢀm«nꢀC¬ꢀhäcꢀküꢀthuËtꢀcïngꢀthamꢀgiaꢀbiªnꢀso¹n.ꢀ
Gi¸oꢀtr×nhꢀnꢁyꢀ®−îcꢀbiªnꢀso¹nꢀtrªnꢀc¬ꢀsëꢀnh÷ngꢀtꢁiꢀliÖuꢀgi¶ngꢀd¹yꢀvꢁꢀnghiªnꢀcøuꢀtrongꢀ
vꢁꢀngoꢁiꢀn−ícꢀvÒꢀküꢀthuËtꢀthuûꢀkhÝ,ꢀvÒꢀøngꢀdôngꢀcñaꢀthuûꢀlùcꢀvꢁꢀkhÝꢀnÐnꢀtrongꢀc¸cꢀlÜnhꢀvùcꢀküꢀ
thuËt,ꢀ®ÆcꢀbiÖtꢀlꢁꢀøngꢀdôngꢀtrªnꢀc¸cꢀm¸yꢀtùꢀhꢁnhꢀho¹tꢀ®éngꢀtrongꢀc¸cꢀlÜnhꢀvùc:ꢀl©mꢀnghiÖp,ꢀx©yꢀ
dùng,ꢀgiaoꢀth«ng,ꢀkhaiꢀkho¸ngꢀ…ꢀꢀ
§ÓꢀhoꢁnꢀthiÖnꢀcuènꢀgi¸oꢀtr×nhꢀnꢁyꢀc¸cꢀt¸cꢀgi¶ꢀxinꢀc¸mꢀ¬nꢀTS.ꢀHansꢀMaack,ꢀviÖnꢀC¬ꢀ
§iÖnꢀtöꢀvꢁꢀKüꢀthuËtꢀTruyÒnꢀ®éng,ꢀTr−êngꢀTængꢀhîpꢀRostockꢀ®ꢃꢀtÆngꢀvꢁꢀgiópꢀs−uꢀtÇmꢀc¸cꢀtꢁiꢀ
liÖuꢀquanꢀträngꢀtrongꢀlÜnhꢀvùcꢀküꢀthuËtꢀthuûꢀkhÝ.ꢀC¸cꢀt¸cꢀgi¶ꢀcòngꢀxinꢀc¶mꢀ¬nꢀGS.ꢀTS.ꢀRenuis,ꢀ
ViÖnꢀm¸yꢀN«ngꢀnghiÖp,ꢀtr−êngꢀB¸chꢀkhoaꢀMunichꢀ®ꢃꢀkhuyÕnꢀkhÝch,ꢀt−ꢀvÊnꢀx©yꢀdùngꢀm«nꢀhäcꢀ
vꢁꢀgi¸oꢀtr×nhꢀTruyÒnꢀ®éngꢀThuûꢀlùcꢀvꢁꢀKhÝꢀnÐnꢀøngꢀdôngꢀtrongꢀlÜnhꢀvùcꢀc¬ꢀkhÝꢀn«ngꢀnghiÖp.ꢀ
M«nꢀhäcꢀTruyÒnꢀ®éngꢀthuûꢀlùcꢀvꢁꢀkhÝꢀnÐnꢀlÇnꢀ®Çuꢀtiªnꢀ®−îcꢀx©yꢀdùng,ꢀdoꢀ®ãꢀgi¸oꢀtr×nhꢀ
sÏꢀkh«ngꢀtr¸nhꢀkháiꢀnh÷ngꢀthiÕuꢀsãt.ꢀRÊtꢀmongꢀb¹nꢀ®äcꢀ®ãngꢀgãpꢀnh÷ngꢀýꢀkiÕnꢀ®Óꢀcuènꢀs¸chꢀ
®−îcꢀhoꢁnꢀthiÖnꢀh¬n.ꢀC¸cꢀýꢀkiÕnꢀ®ãngꢀgãpꢀphªꢀb×nhꢀxinꢀgöiꢀvÒꢀBéꢀm«nꢀKüꢀthuËtꢀ§éngꢀlùc,ꢀ
KhoaꢀC¬ꢀꢂꢀ§iÖn,ꢀTr−êngꢀ§¹iꢀhäcꢀN«ngꢀnghiÖpꢀIꢀ–ꢀHꢁꢀNéi.ꢀXinꢀch©nꢀthꢁnhꢀc¶mꢀ¬n!ꢀ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀC¸cꢀt¸cꢀgi¶ꢀ
Mꢀ ñꢁu
Trong ngành cơ khí, truyꢀn ñꢁng thuꢂ lꢃc và khí nén ñưꢄc xꢅp vào chuyên ngành kꢆ
thuꢇt truyꢀn lꢃc. Nhiꢈm vꢉ cꢊa kꢆ thuꢇt truyꢀn lꢃc là xây dꢃng hꢈ thꢋng truyꢀn lꢃc cꢊa máy
hay thiꢅt bꢌ sao cho nhiꢈm cꢉ công nghꢈ cꢊa chúng ñưꢄc thꢃc hiꢈn tꢋi ưu. Thí dꢉ hꢈ thꢋng
truyꢀn lꢃc cꢊa mꢁt xe hơi, hꢈ thꢋng truyꢀn lꢃc cꢊa mꢁt máy ép,…
Hꢈ thꢋng
truyꢀn ñꢁng
Máy hay thiꢅt bꢌ
cꢐn dꢝn ñꢁng
ðꢁng
cơ
Me, ωe
Ma, ωa, (Fa, va)
Hình 1. Sơ ñꢀ nguyên lý cꢁa mꢂt hꢃ thꢄng truyꢅn lꢆc
Cꢍu trúc cơ bꢎn cꢊa mꢁt hꢈ thꢋng truyꢀn lꢃc ñưꢄc trình bày trên hình 1. Công suꢍt
truyꢀn lꢃc ñưꢄc cung cꢍp tꢏ ñꢁng cơ ñiꢈn hay ñꢁng cơ ñꢋt trong. Các thông sꢋ ra Me và ωe
cꢊa ñꢁng cơ cꢐn ñưꢄc chuyꢑn ñꢒi thành các thông sꢋ vào yêu cꢐu cꢊa mꢁt máy hay thiꢅt bꢌ
chuyꢑn ñꢁng quay Ma, ωa, hoꢓc là các thông sꢋ vào cꢊa máy hay thiꢅt bꢌ chuyꢑn ñꢁng tꢌnh
tiꢅn Fa, va nhꢔ mꢁt bꢁ chuyꢑn ñꢒi. Nhiꢈm vꢉ chuyꢑn ñꢒi năng lưꢄng này ñưꢄc các hꢈ thꢋng
truyꢀn ñꢁng ñꢎm nhꢇn. ðꢋi vꢕi các máy công tác khác nhau, các nhà thiꢅt kꢅ có rꢍt nhiꢀu
dꢖng truyꢀn ñꢁng khác nhau ñꢑ lꢃa chꢗn ra phương án phù hꢄp vꢕi ñiꢀu kiꢈn cꢉ thꢑ.
Các hꢈ thꢋng truyꢀn ñꢁng có thꢑ ñưꢄc phân loꢖi theo loꢖi phꢐn tꢘ ñꢑ chuyꢑn ñꢒi các
thông sꢋ vào thành các thông sꢋ ra:
* Truyꢂn ñꢃng cơ hꢄc: Các phꢐn tꢘ truyꢀn năng lưꢄng là các bꢁ truyꢀn cơ hꢗc (bánh
răng, ñai, xích, v.v.). Trong loꢖi truyꢀn ñꢁng này viꢈc thay ñꢒi tꢂ sꢋ truyꢀn vô cꢍp chꢙ có thꢑ
thꢃc hiꢈn trong khoꢎng giꢕi hꢖn. Truyꢀn ñꢁng cơ hꢗc yêu cꢐu mꢁt không gian lꢚp ñꢓt cꢋ ñꢌnh
giꢛa ñꢁng cơ truyꢀn lꢃc và máy công tác.
* Truyꢂn ñꢃng ñiꢅn: Tꢐn sꢋ quay cꢊa ñꢁng cơ ñiꢈn hiꢈn nay có thꢑ thay ñꢒi trong
mꢁt khoꢎng rꢁng. Nhꢔ ñó mꢁt phꢐn chꢜc năng truyꢀn ñꢁng tꢏ ñꢁng cơ và ñiꢀu khiꢑn truyꢀn
ñꢁng ñã ñưꢄc thꢃc hiꢈn ngay trên ñꢁng cơ ñiꢈn. Trong ña sꢋ các trưꢔng hꢄp, hꢈ thꢋng truyꢀn
ñꢁng ñiꢈn cꢐn có mꢁt bꢁ truyꢀn cơ hꢗc vꢕi tꢂ sꢋ truyꢀn không ñꢒi ñꢑ làm thích ꢜng mô men
quay và tꢐn sꢋ quay vꢕi các thông sꢋ yêu cꢐu cꢊa thiꢅt bꢌ cꢐn dꢝn ñꢁng. Hꢈ thꢋng truyꢀn ñꢁng
ñiꢈn cũng yêu cꢐu mꢁt không gian lꢚp ñꢓt xác ñꢌnh giꢛa ñꢁng cơ và máy công tác.
* Truyꢂn ñꢃng thuꢆ lꢇc: Trong truyꢀn ñꢁng thuꢂ lꢃc viꢈc truyꢀn công suꢍt trong hꢈ
thꢋng do chꢍt lꢞng ñꢎm nhꢇn. Tuỳ theo viꢈc sꢘ dꢉng năng lưꢄng cꢊa dòng chꢍt lꢞng là thꢅ
năng hay ñꢁng năng mà hꢈ thꢋng ñưꢄc gꢗi là truyꢀn ñꢁng thuꢂ tĩnh hay truyꢀn ñꢁng thuꢂ
ñꢁng.
+ Truyꢅn ñꢂng thuꢇ tĩnh làm viꢈc theo nguyên lý choán chꢟ. Trong trưꢔng hꢄp ñơn
giꢎn nhꢍt, hꢈ thꢋng gꢠm mꢁt bơm ñưꢄc truyꢀn ñꢁng cơ hꢗc cung cꢍp mꢁt lưu lưꢄng chꢍt lꢞng
ñꢑ làm chuyꢑn ñꢁng mꢁt xy lanh hay mꢁt ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc. Áp suꢍt tꢖo bꢡi tꢎi trꢗng trên
ñꢁng cơ hay xi lanh lꢃc cùng vꢕi lưu lưꢄng ñưa ñꢅn tꢏ bơm tꢖo thành công suꢍt cơ hꢗc truyꢀn
ñꢅn các máy công tác. ðꢓc tính cꢊa truyꢀn lꢃc thuꢂ tĩnh có tính chꢍt: tꢐn sꢋ quay cũng như
vꢇn tꢋc cꢊa máy công tác trong thꢃc tꢅ không phꢉ thuꢁc vào tꢎi trꢗng. Do có khꢎ năng tách
bơm và ñꢁng cơ theo không gian và sꢘ dꢉng các ñưꢔng ꢋng rꢍt linh ñꢁng nên không cꢐn mꢁt
không gian lꢚp ñꢓt xác ñꢌnh giꢛa ñꢁng cơ và máy công tác. Trên hꢈ thꢋng truyꢀn ñꢁng thuꢂ
tĩnh có thꢑ thay ñꢒi tꢂ sꢋ truyꢀn vô cꢍp trong mꢁt khoꢎng rꢁng. Chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc hiꢈn nay
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….1
có thꢑ ñưꢄc sꢘ dꢉng là dꢐu tꢏ dꢐu mꢞ, chꢍt lꢞng khó cháy, dꢐu có nguꢠn gꢋc thꢃc vꢇt hoꢓc
nưꢕc.
+ Truyꢅn ñꢂng thuꢇ ñꢂng ñưꢄc cꢍu tꢖo tꢏ mꢁt phꢐn bơm và mꢁt phꢐn ñꢁng cơ (tua
bin). Viꢈc chuyꢑn ñꢒi mô men và tꢐn sꢋ quay ñưꢄc thꢃc hiꢈn nhꢔ ñꢁng năng cꢊa khꢋi chꢍt
lꢞng. ðưꢔng ñꢓc tính cꢊa truyꢀn ñꢁng thuꢂ ñꢁng có tính chꢍt: tꢐn sꢋ quay cꢊa phꢐn bꢌ ñꢁng
giꢎm khi mô men quay tăng. Trong sꢘ dꢉng, truyꢀn ñꢁng thuꢂ ñꢁng có cꢍu trúc gꢗn nhưng
yêu cꢐu có mꢁt không gian xác ñꢌnh giꢛa ñꢁng cơ và thiꢅt bꢌ cꢐn dꢝn ñꢁng.
* Truyꢂn ñꢃng khí nén: Cꢍu trúc tꢒng quát cꢊa truyꢀn ñꢁng khí nén cũng tương tꢃ
như cꢍu trúc cꢊa truyꢀn ñꢁng thuꢂ tĩnh. ðiꢀu khác biꢈt cơ bꢎn dꢝn ñꢅn sꢃ khác biꢈt vꢀ tính
chꢍt hoꢖt ñꢁng và cꢍu trúc cꢊa các chi tiꢅt là môi chꢍt truyꢀn năng lưꢄng. Trong các hꢈ thꢋng
truyꢀn ñꢁng khí nén môi chꢍt là không khí nén – mꢁt chꢍt “lꢞng” chꢌu nén. Như vꢇy có thꢑ
lꢍy không khí tꢏ môi trưꢔng, nén lꢖi, truyꢀn dꢝn làm hoꢖt ñꢁng các ñꢁng cơ khí nén hoꢓc xy
lanh khí nén và lꢖi thꢎi ra môi trưꢔng.
Ngoài ra ñꢑ thiꢅt kꢅ mꢁt hꢈ thꢋng truyꢀn lꢃc còn có các giꢎi pháp kꢅt hꢄp: thuꢂ lꢃc –
khí nén; ñiꢈn – khí nén; ñiꢈn – thuꢂ lꢃc, …
Giꢎi pháp tꢋi ưu cho mꢁt nhiꢈm vꢉ ñiꢀu khiꢑn và truyꢀn lꢃc luôn phꢉ thuꢁc vào mꢜc
ñꢁ thꢃc hiꢈn các yêu cꢐu công nghꢈ, kꢆ thuꢇt và kinh tꢅ. Trong kꢆ thuꢇt có hàng loꢖt các
trưꢔng hꢄp ꢜng dꢉng và các lĩnh vꢃc ꢜng dꢉng tiêu biꢑu. Khi ñó viꢈc lꢃa chꢗn sꢘ dꢉng loꢖi
truyꢀn lꢃc và truyꢀn ñꢁng nào là dꢃa vào các lꢄi thꢅ ñꢓc biꢈt cꢊa mꢁt loꢖi. Các bꢁ truyꢀn lꢃc
tꢌnh tiꢅn ñꢑ khꢚc phꢉc lꢃc tꢎi lꢕn vꢕi vꢇn tꢋc nhꢞ thưꢔng ñưꢄc thꢃc hiꢈn bꢢng thuꢂ lꢃc. Thí
dꢉ cho các trưꢔng hꢄp này là các máy nén ép trong công nghiꢈp ô tô và công nghiꢈp chꢅ tꢖo
vꢇt liꢈu nhân tꢖo, bꢁ phꢇn nâng hꢖ trong các máy nâng hàng, máy xúc và cꢐn cꢣu tꢃ hành,…
Cꢎ truyꢀn ñꢁng cꢊa các máy công tác hꢖng nꢓng và các máy công nghiꢈp cũng ñưꢄc thꢃc hiꢈn
bꢢng thuꢂ lꢃc. Trong các máy công cꢉ, trong kꢆ thuꢇt rô bꢋt và chꢅ tꢖo máy, trong chꢅ tꢖo tàu
biꢑn, hàng không, trên các xe vꢇn tꢎi cũng luôn gꢓp các ꢜng dꢉng cꢊa kꢆ thuꢇt thuꢂ lꢃc và khí
nén. Trong kꢆ thuꢇt truyꢀn lꢃc, ñiꢀu khiꢑn và ñiꢀu chꢙnh ngoài thuꢂ lꢃc và khí nén còn ꢜng
dꢉng cꢎ các giꢎi pháp cơ hꢗc, ñiꢈn - ñiꢈn tꢘ hoꢓc liên hꢄp các giꢎi pháp. ðꢓc biꢈt các bꢁ
truyꢑn thuꢂ lꢃc - ñiꢈn và khí nén - ñiꢈn ngày càng ñưꢄc phát triꢑn rꢁng rãi do ñưꢄc kꢅt nꢋi
vꢕi máy tính và ꢜng dꢉng kꢆ thuꢇt ñiꢀu khiꢑn sꢋ. Các hꢈ thꢋng thuꢂ lꢃc và khí nén ñiꢀu khiꢑn
sꢋ ngày càng có ý nghĩa lꢕn trong sꢎn xuꢍt.
Nhꢛng cơ sꢡ vꢇt lý, nhꢛng kiꢅn thꢜc vꢀ cꢍu trúc, các nguyên lý hoꢖt ñꢁng cꢊa các
thiꢅt bꢌ cũng như các mꢖch thuꢂ lꢃc và khí nén ñưꢄc trình bày trong cuꢋn sách sꢤ giúp cho
sinh viên và các kꢆ sư cơ khí có thꢑ thiꢅt kꢅ ñưꢄc các hꢈ thꢋng truyꢀn lꢃc thuꢂ lꢃc và khí nén
hoꢖt ñꢁng có hiꢈu quꢎ và chính xác. Tꢏ ñó tꢖo ra khꢎ năng mꢡ rꢁng phꢖm vi ꢜng dꢉng cꢊa kꢆ
thuꢇt thuꢂ khí.
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….2
Phꢐn A
Truyꢂn ñꢃng thuꢆ lꢇc
Chương I
Cơ sꢀ kꢈ thuꢉt truyꢂn ñꢃng thuꢆ lꢇc
1.1. Cꢊu trúc và hoꢋt ñꢃng cꢌa mꢃt bꢃ truyꢂn ñꢃng thuꢆ lꢇc
Cꢍu trúc và tác ñꢁng lꢝn nhau cꢊa các nhóm cꢍu trúc truyꢀn ñꢁng thuꢂ lꢃc ñưꢄc trình
bày trên hình 1.1. Phꢐn thuꢂ lꢃc bao gꢠm bơm thuꢂ lꢃc ñꢑ tꢖo dòng dꢐu có áp suꢍt, xy lanh
thuꢂ lꢃc hoꢓc ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc là phꢉ tꢎi. Giꢛa các phꢐn tꢘ cơ bꢎn còn có ꢋng dꢝn dꢐu, các
van ñiꢀu khiꢑn và các bꢁ phꢇn phꢉ trꢄ thuꢂ lꢃc ñꢓc biꢈt như bình lꢗc, bꢁ làm mát, bꢁ tích áp
và các bꢁ phꢇn khác.
Máy công
tác (máy nén
ép hoꢓc
truyꢀn lꢃc
chuyꢑn ñꢁng
cꢊa xe hơi)
Chuyꢑn ñꢒi công
Máy ñꢁng
lꢃc
(ñꢁng cơ
ñiꢈn hoꢓc
ñꢁng cơ
ñꢋt trong)
Chuyꢑn ñꢒi
công suꢍt
cơ hꢗc
suꢍt cơ hꢗc
Pch= F.v
hoꢓc
Pch = M2ω2
Pch = M1ω1
F v
M2 n2
M1 n1
Xy lanh
thuꢂ lꢃc
hoꢓc ñꢁng
cơ thuꢂ lꢃc
ðưꢔng ꢋng
Phꢉ kiꢈn
Phꢐn tꢘ
Công suꢍt
thuꢂ lꢃc
Prl= pQ
Công suꢍt
thuꢂ lꢃc
Prl= p.Q
Bơm
thuꢂ lꢃc
p
Q
ñiꢀu khiꢑn
Hình 1.1. Sơ ñꢀ truyꢅn công suꢈt trong mꢂt thiꢉt bꢊ thuꢇ lꢆc
Máy ñꢁng lꢃc thưꢔng ñưꢄc sꢘ dꢉng là ñꢁng cơ ñiꢈn hoꢓc ñꢁng cơ ñꢋt trong, truyꢀn
cho bơm mô men quay M1 và tꢐn sꢋ quay n1 (v/s) và cung cꢍp mꢁt công suꢍt cơ hꢗc:
Pch. =2 πM1n1
Công suꢍt này ñưꢄc chuyꢑn ñꢒi thành công suꢍt thuꢂ lꢃc trong bơm:
Prl. = pQ,
trong ñó: p là áp suꢍt dꢐu yêu cꢐu tꢏ máy công tác; Q- lưu lưu lưꢄng ñưꢄc tính tꢏ tꢐn
sꢋ quay và kích thưꢕc cꢊa bơm.
Dòng dꢐu có áp suꢍt trong thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc ñưꢄc dꢝn qua các ñưꢔng ꢋng và các van
ñiꢀu khiꢑn ñꢅn xy lanh lꢃc hoꢓc ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc, tꢖi ñó công suꢍt thuꢂ lꢃc lꢖi ñưꢄc biꢅn ñꢒi
thành công suꢍt cơ hꢗc cꢐn thiꢅt cꢊa máy công tác. ðꢋi vꢕi các xy lanh thuꢂ lꢃc công suꢍt cꢐn
thiꢅt ñưꢄc tính theo lꢃc yêu cꢐu trên cꢐn pít tông và vꢇn tꢋc pít tông:
Pch. = Fv
ðꢋi vꢕi ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc công suꢍt yêu cꢐu ñưꢄc tính theo sꢋ liꢈu cꢊa máy công tác:
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….3
Pmech. = 2 πM2n2
Sơ ñꢠ kꢆ thuꢇt biꢑu diꢥn bꢁ truyꢀn theo ký hiꢈu mꢖch xy lanh thuꢂ lꢃc ñưꢄc trình bày
trên hình 1.2. Hình trên cùng (1.2a) mô tꢎ hoꢖt ñꢁng chung cꢊa bơm thuꢂ lꢃc, xy lanh thuꢂ lꢃc
và thùng dꢐu. Trong sơ ñꢠ này sꢘ dꢉng bơm có thꢑ tích làm viꢈc không ñꢒi và mꢁt xy lanh tác
ñꢁng kép. Bơm thuꢂ lꢃc hút dꢐu tꢏ bình và cung cꢍp lưu lưꢄng dꢐu Q vꢕi áp suꢍt p ñꢅn xy
lanh. Lưu lưꢄng Q tꢂ lꢈ thuꢇn vꢕi tꢐn sꢋ quay cꢊa bơm dꢐu và xác ñꢌnh vꢇn tꢋc cꢊa pít tông.
Mô men truyꢀn lꢃc tꢂ lꢈ thuꢇn vꢕi áp suꢍt ñưꢄc tꢖo ra ꢜng vꢕi tꢎi trꢗng tác ñꢁng lên pít tông.
a)
b)
c)
Hình 1.2. Truyꢅn ñꢂng cho mꢂt xy lanh thuꢇ lꢆc
a- Cꢈu trúc cơ bꢉn; b- Hành tình tiꢊn; c- Hành trình trꢉ vꢅ.
Do bơm chꢙ cung cꢍp mꢁt phía, trong khi ñó xy lanh lꢖi cꢐn chuyꢑn ñꢁng ñưꢄc cꢎ hai
chiꢀu, cho nên cꢐn bꢋ trí mꢁt van phân phꢋi ñꢑ hưꢕng dꢝn dòng dꢐu ñꢅn mꢟi phía mong muꢋn
cꢊa pít tông. Van phân phꢋi xác ñꢌnh viꢈc khꢡi hành, dꢏng lꢖi và chiꢀu chuyꢑn ñꢁng (nghĩa là
toàn bꢁ quá trình chuyꢑn ñꢁng) cꢊa pít tông. Trên hình 1.2b van phân phꢋi ñang ꢡ vꢌ trí ñiꢀu
khiꢑn hành trình tiꢅn cꢊa pít tông. Lúc ñó dòng dꢐu tꢏ bơm chuyꢑn ñꢁng qua van ñꢅn phꢐn bên
trái cꢊa xy lanh và ñꢣy pít tông chuyꢑn ñꢁng sang phꢎi, ñꢠng thꢔi phꢐn dꢐu ꢡ ngăn bên phꢎi
pít tông ñưꢄc chꢎy qua van trꢡ vꢀ thùng. Hành trình trꢎ vꢀ ñưꢄc thꢃc hiꢈn khi van phân phꢋi ꢡ
vꢌ trí ñꢋi diꢈn (hình 1.2c). Tꢖi vꢌ trí trung gian cꢊa van phân phꢋi cꢎ hai ñưꢔng dꢐu ñꢅn xy lanh
ñꢀu bꢌ chꢓn lꢖi và dòng dꢐu tꢏ bơm có thꢑ chꢎy gꢐn như không có áp suꢍt vꢀ thùng.
ðꢑ ñꢎm bꢎo an toàn cho thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc hoꢓc hꢖn chꢅ áp suꢍt cꢃc ñꢖi ngưꢔi ta sꢘ
dꢉng các van giꢕi hꢖn áp suꢍt (hình 1.2b,c). Khi áp suꢍt dꢐu tꢖo ra áp lꢃc lꢕn hơn lꢃc lò xo,
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….4
van sꢤ mꢡ ra và dòng dꢐu tꢏ bơm sꢤ chꢎy qua van vꢀ thùng mang theo cꢎ phꢐn nhiꢈt lưꢄng
sinh ra khi ñó trong hꢈ thꢋng.
Sơ ñꢠ truyꢀn ñꢁng cho mꢁt ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc cũng có thꢑ ñưꢄc sꢘ dꢉng tương tꢃ. Sơ
ñꢠ hoꢖt ñꢁng và sơ ñꢠ mꢖch thuꢂ lꢃc ñꢋi vꢕi ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc không thay ñꢒi thꢑ tích làm viꢈc
ñưꢄc trình bày trên hình 1.3. ðꢁng cơ có thꢑ quay hai chiꢀu nhꢔ chuyꢑn mꢖch van phân phꢋi.
Van giꢕi hꢖn áp suꢍt ñưꢄc bꢋ trí ñꢑ giꢕi hꢖn mô men quay khi quá tꢎi.
2
1
3
Hình 1.3. Truyꢅn ñꢂng cho mꢂt ñꢂng cơ thuꢇ lꢆc
1- Van giꢋi hꢁn áp suꢈt; 2- Van phân phꢌi 4/3; 3- ðꢄng cơ thuꢆ lꢇc.
Trong nhiꢀu trưꢔng hꢄp sꢘ dꢉng cꢐn tìm nhꢛng giꢎi pháp thích hꢄp cho các hꢈ thꢋng
truyꢀn lꢃc. Khi ñó cꢐn biꢅt ưu ñiꢑm, nhưꢄc ñiꢑm cꢊa mꢟi loꢖi truyꢀn lꢃc. Các tính chꢍt ưu viꢈt
cꢊa truyꢀn ñꢁng thuꢂ lꢃc ñưꢄc tóm tꢚt như sau:
• Kꢅt cꢍu ñơn giꢎn nhꢔ các cꢉm chi tiꢅt tiêu chuꢣn;
• Có thꢑ bꢋ trí tꢃ do tꢍt cꢎ các chi tiꢅt mà không cꢐn chú ý ñꢅn vꢌ trí cꢊa liên hꢄp cơ
hꢗc;
• Truyꢀn lꢃc lꢕn khi thꢑ tích kꢅt cꢍu tương ñꢋi nhꢞ do có trꢗng lưꢄng trên ñơn vꢌ công
suꢍt cꢊa bơm và ñꢁng cơ nhꢞ (trꢗng lưꢄng công suꢍt cꢊa ñꢁng cơ thuꢂ lꢃc so vꢕi ñꢁng
cơ ñiꢈn là 1/10);
• Tính chꢍt ñꢁng lꢃc hꢗc khá tꢋt (tăng tꢋc, giꢎm tꢋc) do mô men quán tính cꢊa ñꢁng cơ
thuꢂ lꢃc nhꢞ (tꢂ lꢈ mô men quán tính so vꢕi ñꢁng cơ ñiꢈn cùng mô men quay là 1/50);
• Chuyꢑn ñꢒi ñơn giꢎn chuyꢑn ñꢁng quay thành chuyꢑn ñꢁng dao ñꢁng và ngưꢄc lꢖi;
•
ðꢎo chiꢀu ñơn giꢎn;
• Thay ñꢒi tꢂ sꢋ truyꢀn vô cꢍp theo tꢎi trꢗng (ñꢓc biꢈt có lꢄi cho các máy tꢃ hành);
• Bꢎo vꢈ quá tꢎi ñơn giꢎn nhꢔ van giꢕi hꢖn áp suꢍt;
• Giám sát ñơn giꢎn nhꢔ áp kꢅ;
• Có khꢎ năng tꢃ ñꢁng hoá chuyꢑn ñꢁng dꢥ dàng.
Bên cꢖnh ñó, các nhưꢄc ñiꢑm làm hꢖn chꢅ khꢎ năng sꢘ dꢉng truyꢀn ñꢁng thuꢂ lꢃc là:
• Hiꢈu suꢍt thꢍp so vꢕi truyꢀn ñꢁng cơ hꢗc, do ma sát cꢊa chꢍt lꢞng trong ñưꢔng ꢋng và
các phꢐn tꢘ, do hao tꢒn lꢗt dòng trong các khe hꢡ lꢚp ghép;
• Không thꢑ (hay khó) ñꢠng bꢁ quá trình chuyꢑn ñꢁng do hiꢈn tưꢄng trưꢄt giꢛa phꢐn
chꢊ ñꢁng và phꢐn thꢉ ñꢁng, do hao tꢒn lꢗt dòng và tính chꢌu nén cꢊa dꢐu;
• Chi phí chꢅ tꢖo cao do yêu cꢐu ñꢁ chính xác cao cꢊa các phꢐn tꢘ trong hꢈ thꢋng thuꢂ
lꢃc.
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….5
1.2. Chꢊt lꢍng thuꢆ lꢇc
Chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc là môi chꢍt mang năng lưꢄng trong hꢈ thꢋng thuꢂ lꢃc. Kiꢅn thꢜc vꢀ
loꢖi chꢍt lꢞng, vꢀ tính chꢍt và vꢀ tính chꢍt hoꢖt ñꢁng có ý nghĩa rât lꢕn ñꢋi vꢕi viꢈc thiꢅt kꢅ và
vꢇn hành các thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc.
1.2.1. Nhiꢃm vꢋ và yêu cꢌu
Nhiꢅm vꢎ cꢊa chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc là truyꢀn lꢃc và lưu thông dưꢕi dꢖng mꢁt dòng chꢍt
lꢞng có áp suꢍt tꢏ bơm thuꢂ lꢃc ñꢅn ñꢁng cơ và xy lanh thuꢂ lꢃc. Ngoài ra chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc
còn ñꢎm nhꢇn viꢈc bôi trơn, chꢋng rꢙ và làm mát các chi tiꢅt cꢊa hꢈ thꢋng.
Yêu cꢐu vꢀ chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc xuꢍt phát tꢏ nhiꢈm vꢉ cꢊa chúng. Tuy nhiên giꢛa các
thiꢅt bꢌ khác nhau có các dꢖng yêu cꢐu khác nhau, ñôi khi còn mâu thuꢝn vꢕi nhau. Có thꢑ
tham khꢎo các yêu cꢐu quan trꢗng nhꢍt dưꢕi ñây:
• Tính chꢍt nhiꢈt ñꢁ - ñꢁ nhꢕt hꢄp lý, ñꢁ nhꢕt cꢐn thay ñꢒi ít nhꢍt trong khoꢎng nhiꢈt ñꢁ
rꢁng ;
• Tính chꢍt chꢋng mòn và bôi trơn tꢋt, cꢐn lưu ý là luôn xuꢍt hiꢈn chꢅ ñꢁ ma sát hꢟn
hꢄp nhꢍt là ñꢋi vꢕi các máy thuꢂ lꢃc pít tông;
• Tính chꢋng rꢙ tꢋt, thích ꢜng vꢕi các phꢕt làm kín, các phꢐn tꢘ cao su, vꢇt liꢈu nhân tꢖo
và hꢄp kim ;
•
ðꢁ bꢀn lão hoá tꢋt kꢑ cꢎ trong các ñiꢀu kiꢈn làm viꢈc nꢓng nꢀ ;
• Khꢎ năng tách bꢗt khí tꢋt.
1.2.2. Phân loꢍi chꢈt lꢎng thuꢇ lꢆc
a) Các loꢁi
Trong truyꢀn ñꢁng thuꢂ tĩnh ngưꢔi ta sꢘ dꢉng chꢊ yꢅu các loꢖi chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc sau:
-
-
Chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc tꢏ dꢐu mꢞ (dꢐu khoáng);
Chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc khó cháy.
Dꢁu khoáng là chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc ñưꢄc sꢘ dꢉng phꢒ biꢅn nhꢍt, ñây là loꢖi dꢐu chuyên
dùng cho các thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc có pha thêm mꢁt sꢋ chꢍt phꢉ gia. Các chꢍt phꢉ gia dùng ñꢑ cꢎi
thiꢈn các tính chꢍt cꢊa dꢐu thuꢂ lꢃc, thí dꢉ tính chꢍt nhꢕt – nhiꢈt ñꢁ, tính chꢍt bôi trơn –
chꢋng mòn, tính chꢍt chꢋng rꢙ hoꢓc ñꢁ bꢀn lão hoá.
Chꢊt lꢍng thuꢆ lꢇc khó cháy có nhiꢈt ñꢁ bꢚt cháy cao hơn hꢦn dꢐu khoáng, thưꢔng
ñưꢄc sꢘ dꢉng trên các thiꢅt bꢌ có nguy cơ cháy nꢒ. Có hai loꢖi chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc khó cháy là
chꢍt lꢞng chꢜa nưꢕc có nguꢠn gꢋc dꢐu mꢞ và chꢍt lꢞng không chꢜa nưꢕc trên cơ sꢡ vꢇt liꢈu
tꢒng hꢄp.
Ngoài ra trên các thiꢅt bꢌ tꢃ hành còn sꢘ dꢉng dꢁu ñꢃng cơ và dꢁu truyꢂn lꢇc làm
chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc. Dꢐu này ñưꢄc sꢘ dꢉng trong mꢁt mꢖch dꢐu chung vꢏa ñꢑ bôi trơn ñꢁng cơ
và hꢁp sꢋ, vꢏa ñꢑ thꢃc hiꢈn cꢎ nhiꢈm vꢉ truyꢀn lꢃc trong hꢈ thꢋng thuꢂ lꢃc.
ðôi khi trên các thiꢅt bꢌ di ñꢁng và có nhiꢈt ñꢁ làm viꢈc thꢍp ngưꢔi ta còn sꢘ dꢉng
dꢁu truyꢂn lꢇc tꢇ ñꢃng (ATF) làm chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc, ví dꢉ trong bꢁ phꢇn lái tuỳ ñꢁng cꢊa
PKW.
b) Cơ sꢍ phân loꢁi
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….6
Dꢁu khoáng ñưꢄc phân loꢖi theo ñꢁ nhꢕt (Viscosity Grad: VG). Cơ sꢡ phân loꢖi theo
ñꢁ nhꢕt là dꢃa trên ñꢁ nhꢕt ñꢁng hꢗc trung bình tꢖi nhiꢈt ñꢁ chuꢣn 400C (bꢎng 1.1). ðꢑ thiꢅt
bꢌ thuꢂ lꢃc hoꢖt ñꢁng tꢋt cꢐn giꢛ mꢁt giꢕi hꢖn ñꢁ nhꢕt xác ñꢌnh, giꢕi hꢖn ñó ñưꢄc các nhà sꢎn
xuꢍt dꢐu thuꢂ lꢃc quy ñꢌnh. Dưꢕi ñây là mꢁt sꢋ giá trꢌ kinh nghiꢈm có thꢑ tham khꢎo:
νmax (khꢡi hành lꢖnh)
50 … 1000 mm2/s (cSt);
νhñ (hoꢖt ñꢁng lâu dài) 15 ... 80 mm2/s (cSt);
νmin (hoꢖt ñꢁng ngꢚn hꢖn) 10 mm2/s (cSt).
Bꢏng 1.1 Phân loꢍi ñꢂ nhꢐt ISO ñꢄi vꢐi dꢌu thuꢇ lꢆc theo DIN E51524
Loꢖi ñꢁ nhꢕt
ISOVG 10
ISOVG 22
ISOVG 32
ISOVG 46
ISOVG 68
ISOVG 100
ðꢁ nhꢕt ñꢁng hꢗc trung bình ꢡ 400C (mm2/s - cSt)
10
22
32
46
68
100
Chꢊt lꢍng thuꢆ lꢇc khó cháy ñưꢄc phân ra 4 vùng ñꢁ nhꢕt theo báo cáo Luxemburg
lꢐn thꢜ 5 (bꢎng 1.2).
Bꢏng 1.2. Phân loꢍi ñꢂ nhꢐt chꢈt lꢎng thuꢇ lꢆc khó cháy
Vùng ñꢁ nhꢕt
ðꢁ nhꢕt ñꢁng hꢗc ꢡ 500C (mm2/s - cSt)
HFA - 1
HFA – 2
HFA – 4
HFA - 8
1 ñꢅn 1,5
11 ñꢅn 14
20 ñꢅn 40
50 ñꢅn 70
Dꢁu ñꢃng cơ và dꢁu truyꢂn lꢇc ñưꢄc phân loꢖi theo SAE.
Bꢎng 1.3 trình bày các giá trꢌ sꢋ liꢈu quan trꢗng nhꢍt cꢊa các chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc thông
dꢉng trên các thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc tꢃ hành.
Bꢏng 1.3. Tꢑng hꢒp các sꢄ liꢃu quan trꢓng nhꢈt cꢁa chꢈt lꢎng thuꢇ lꢆc
Tính chꢍt vꢇt liꢈu
ðꢁ nhꢕt ñꢁng hꢗc ꢡ 400C
Khꢋi lưꢄng riêng ꢡ 150C
Hꢈ sꢋ giãn nꢡ nhiꢈt
ðꢁ nén
Ký hiꢈu
ðơn vꢌ
mm2/s
g/cm3
1/K
Dꢐu khoáng
10 - 100
ν
ρ
γ
0,85 – 0,91
≈ 0,65.10-4
≈ 7.10-5
k
1/bar
bar
≈ 1,4.104
Mô ñun nén
K
Hꢈ sꢋ hoà tan Bunsen
1
≈ 0,09
α
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….7
Nhiꢈt dung riêng
Hꢈ sꢋ dꢝn nhiꢈt ꢡ 200C
C
λ
kJ/(kg.0K)
W/(m.0K)
1,83 – 1,91
0,11 – 0,14
125 – 205
310 – 360
90
Nhiꢈt ñꢁ bꢋc cháy
tF
0C
0C
0C
Nhiꢈt ñꢁ tꢃ cháy
tZ
Nhiꢈt ñꢁ hoꢖt ñꢁng cꢃc ñꢖi
tmax
Do sꢃ phát triꢑn không ngꢏng trong lĩnh vꢃc kꢆ thuꢇt thuꢂ lꢃc và chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc,
do sꢃ cꢐn thiꢅt làm thích ꢜng các tiêu chuꢣn quꢋc gia và quꢋc tꢅ vꢕi nhau nên viꢈc tiêu chuꢣn
hoá luôn nꢢm trong trꢖng thái vꢇn ñꢁng. Các trích dꢝn trong tài liꢈu này chꢙ ñưa ra mꢁt sꢋ các
tiêu chuꢣn quan trꢗng nhꢍt ñꢑ tham khꢎo.
1.2.3. Các tính chꢈt vꢔt lý
a) Tính chꢈt nhꢋt
ðꢃ nhꢏt là mꢁt thông sꢋ ñꢓc trưng ñꢓc biꢈt quan trꢗng trong lĩnh vꢃc kꢆ thuꢇt thuꢂ
lꢃc. ðꢁ nhꢕt cung cꢍp thông tin vꢀ ma sát trong cꢊa chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc và cùng vꢕi khꢋi lưꢄng
riêng cꢊa chꢍt lꢞng cung cꢍp thông tin vꢀ tính chꢍt cꢎn trên dòng chꢎy (thí dꢉ trên ñưꢔng ꢋng),
và quan trꢗng hơn cꢎ là cung cꢍp thông tin vꢀ khꢎ năng tꢎi cꢊa chꢍt lꢞng, có nghĩa là vꢀ khꢎ
năng chꢌu tꢎi cꢊa các phꢐn tꢘ máy, các trꢉc trên ꢒ trưꢄt hoꢓc pít tông và xy lanh.
ðꢑ dꢥ dàng làm sáng tꢞ khái niꢈm ñꢁ nhꢕt có thꢑ sꢘ dꢉng mꢁt thí dꢉ quen thuꢁc dưꢕi
ñây (hình 1.4): Hai tꢍm phꢦng song song chuyꢑn ñꢁng tương ñꢋi vꢕi nhau vꢕi mꢁt vꢇn tꢋc nhꢞ
có môi trưꢔng ngăn cách là chꢍt lꢞng. Tꢍm phꢦng dưꢕi không chuyꢑn ñꢁng còn tꢍm phꢦng
trên chuyꢑn ñꢁng sang phꢎi vꢕi vꢇn tꢋc vxp. Trong khoꢎng cách giꢛa hai tꢍm có sꢃ phân bꢋ
vꢇn tꢋc chꢍt lꢞng theo tꢂ lꢈ:
vxp
Vxp
h
Vx (y)
y
y
vx(y)
=
x
vx= 0
Hình 1.4. Phân bꢄ vꢔn tꢄc chꢈt lꢎng giꢕa hai tꢈm phꢖng song song
Tꢏ ñó xuꢍt hiꢈn sꢜc cꢎn ma sát trên mꢁt ñơn vꢌ diꢈn tích hay còn gꢗi là ꢜng suꢍt trưꢄt
ma sát:
dVx
τ = −η
dy
ð
ây là ñꢌnh lu
ꢇ
t Niu t
ơ
n quen thu
ꢁc vꢀ
ma sát, trong
ñó h
ꢈ
s
ꢋ
t
ꢂ
lꢈ
η
ñưꢄc gꢗi là ñꢁ
nhꢕ
t
ñꢁng l c h c.
ꢃ
ꢗ
ðꢋi v
ꢕ
i k
ꢆ
thu
ꢇ
t thu
ꢂ
lꢃc
ñꢁ nh
ꢕ
t
ñꢁng hꢗc ν thưꢔng có kh
ꢎ
n
ă
ng bi
ꢑ
u hiꢈn cao hơn
vì nó mô t tính ch
ꢎ
ꢍ
t dòng ch
ꢎ
y c
ꢊ
a ch t l
ꢍ
ꢞ
ng dưꢕ
i
ꢎ
nh hưꢡng c
ꢊa quán tính kh
ꢋi lưꢄng và lꢃc
trꢗng trưꢔng.
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….8
η
ρ
ν =
(1.2)
Các hꢈ ñơn vꢌ dưꢕi ñây ñưꢄc sꢘ dꢉng cho ñꢁ nhꢕt:
+ ðꢁ nhꢕt ñꢁng lꢃc hꢗc η:
1 Ns/m2 = 1 Pa.s = 103 mPa.s
hoꢓc 1 P (Poise) = 100 cP = 10-1 Ns/m2;
+ ðꢁ nhꢕt ñꢁng hꢗc ν:
1 m2/s = 106 mm2/s
hoꢓc 1 St (Stoke) = 100 cSt = 100 mm2/s.
Cꢎ hai loꢖi ñꢁ nhꢕt phꢉ thuꢁc rꢍt mꢖnh vào nhiꢈt ñꢁ và áp suꢍt.
Tính chꢊt nhiꢅt ñꢃ - ñꢃ nhꢏt
Nhiꢈt ñꢁ càng tăng ñꢁ nhꢕt cꢊa chꢍt lꢞng càng giꢎm. Chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc bꢌ loãng ñi thì
sꢜc cꢎn ma sát giꢎm, tuy nhiên khꢎ năng tꢎi cꢊa chꢍt lꢞng cũng giꢎm. Tính chꢍt ñꢁ nhꢕt –
nhiꢈt ñꢁ cho trưꢔng hꢄp dꢐu khoáng ꢡ áp suꢍt khí quyꢑn có thꢑ ñưꢄc biꢑu diꢥn bꢢng công thꢜc
thꢃc nghiꢈm:
b
η(ϑ) = kec+ϑ
hoꢓc theo dꢖng:
b
lnη(ϑ) =
+ ln k
(1.3)
c + ν
Hꢈ sꢋ k ñưꢄc tính bꢢng Ns/m2, các hꢈ sꢋ b, c ñưꢄc tính bꢢng 0C.
Sꢃ phꢉ thuꢁc mꢖnh cꢊa ñꢁ nhꢕt ñꢁng hꢗc vào nhiꢈt ñꢁ ñưꢄc thꢑ hiꢈn rõ hơn trên ñꢠ
thꢌ hình 1.5. ðꢓc biꢈt thꢍy rõ rꢢng, sꢃ thay ñꢒi nhiꢈt ñꢁ ꢡ vùng nhiꢈt ñꢁ thꢍp làm thay ñꢒi ñꢁ
nhꢕt mꢖnh hơn ꢡ vùng nhiꢈt ñꢁ cao. Thí dꢉ vꢕi dꢐu khoáng:
Khi thay ñꢒi nhiꢈt ñꢁ tꢏ 200C lên 300C, ñꢁ nhꢕt giꢎm tꢏ 134,5 xuꢋng 75,4 mm2/s;
Khi thay ñꢒi nhiꢈt ñꢁ tꢏ 600C lên 700C, ñꢁ nhꢕt giꢎm tꢏ 20,7 xuꢋng 14,9 mm2/s.
10000
mm2/s
600
mm2
s
1000
ISO VG100
500
62
46
200
100
50
400
300
200
20
10
Trưꢀng ðꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄnuꢆ lꢇc ……………….9
ISO VG32
5
100
22
Hình 1.6. Biꢗu ñꢀ Ubbelohde ñꢗ xác
ñꢊnh tính chꢈt ñꢂ nhꢐt – nhiꢃt ñộ
(ISO VG 10./.100, VI 100, p0 = 1 bar)
Hình 1.5. Sꢆ thay ñꢑi ñꢂ nhꢐt
theo nhiꢃt ñꢂ
ν
(HL 46, VI 100, p0 = 1 bar)
Trong thꢃc tꢅ các nhà thiꢅt kꢅ không tính toán tính chꢍt ñꢁ nhꢕt – nhiꢈt ñꢁ theo công
thꢜc (1.3) mà tra theo mꢁt biꢑu ñꢠ ñơn giꢎn do các hãng sꢎn xuꢍt dꢐu khoáng cung cꢍp, biꢑu
ñꢠ Ubbelohde (hình 1.6).
ðꢑ mô tꢎ tính chꢍt ñꢁ nhꢕt – nhiꢈt ñꢁ, ñꢓc biꢈt ñꢑ so sánh các loꢖi dꢐu vꢕi nhau
ngưꢔi ta thưꢔng sꢘ dꢉng mꢁt thông sꢋ ñꢓc trưng nꢛa gꢗi là chꢙ sꢋ ñꢁ nhꢕt VI. VI càng tăng
ñưꢔng cong ñꢁ nhꢕt – nhiꢈt ñꢁ càng thꢦng hơn, có nghĩa là ñꢁ nhꢕt thay ñꢒi càng ít theo nhiꢈt
ñꢁ. VI cꢊa các dꢐu khoáng thông thưꢔng có giá trꢌ ≈ 100, nꢅu bꢒ sung chꢍt phꢉ gia có thꢑ làm
tăng giá trꢌ VI.
Tính chꢊt nhiꢅt ñꢃ – áp suꢊt – ñꢃ nhꢏt
Áp suꢍt tăng sꢤ làm tăng ñꢁ nhꢕt cꢊa chꢍt
lꢞng thuꢂ lꢃc. Chꢍt lꢞng trꢡ nên ñꢓc hơn sꢤ làm
10000
mm2/s
tăng sꢜc cꢎn ma sát, tuy nhiên cũng làm tăng khꢎ
năng tꢎi. Tính chꢍt nhiꢈt ñꢁ – áp suꢍt – ñꢁ nhꢕt
cũng có thꢑ ñưꢄc xác ñꢌnh tꢏ công thꢜc thꢃc
nghiꢈm:
1000
500
200
100
p=601 bar
401bar
η(P) = ηoeα(p−p )
(1.4)
o
50
30
20
Trong ñó: η0 là ñꢁ nhꢕt ñꢁng lꢃc hꢗc tꢖi áp
suꢍt p0; α (1/bar) là hꢈ sꢋ áp suꢍt – ñꢁ nhꢕt, α phꢉ
thuꢁc vào cꢍu trúc dꢐu, ñꢁ nhꢕt và nhiꢈt ñꢁ, vꢕi
dꢐu khoáng α nꢢm trong khoꢎng (1,3 - 2,4).10-3
(1/bar).
10
5
p =201 bar
1bar
Tính chꢍt nhiꢈt ñꢁ – áp suꢍt – ñꢁ nhꢕt có
thꢑ tra cꢜu tꢏ biꢑu ñꢠ (hình 1.7). Tꢏ biꢑu ñꢠ nhꢇn
thꢍy rꢢng, ꢎnh hưꢡng cꢊa áp suꢍt ñꢅn ñꢁ nhꢕt ñꢁng
hꢗc không mꢖnh mꢤ như ñꢋi vꢕi nhiꢈt ñꢁ. Khi
nhiꢈt ñꢁ ꢡ khoꢎng 300C, áp suꢍt tăng tꢏ 1 ñꢅn 300
bar, ñꢁ nhꢕt cũng chꢙ tăng khoꢎng 2 lꢐn.
0
0
0
20 40 60 80 C 120
Nhiꢈt ñꢁ ϑ
Hình 1.7. Biꢗu ñꢀ xác ñꢊnh tính
chꢈt nhiꢃt ñꢂ – áp suꢈt – ñꢂ nhꢐt
(HL 46, VI 100)
ở nhiꢈt ñꢁ cao áp suꢍt có ꢎnh hưꢡng ñꢅn ñꢁ
nhꢕt nhꢞ hơn ꢡ nhiꢈt ñꢁ thꢍp.
0,94
g/cm3
0
0C
40
0,90
60
80
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….10
0,88
b) Tính chꢈt khꢌi lưꢎng riêng
Khꢋi lưꢄng riêng cꢊa chꢍt lꢞng là
tꢂ lꢈ giꢛa khꢋi lưꢄng và thꢑ tích cꢊa nó:
m
ρ =
(1.5)
V
Khꢋi lưꢄng riêng là mꢁt thông sꢋ
ñꢓc trưng ñꢑ tính toán sꢜc cꢎn dòng chꢎy
có nghĩa là hao tꢒn dòng chꢎy và cũng là
thông sꢋ ñꢑ tính toán hao tꢒn va ñꢇp
trong ñưꢔng ꢋng và các phꢐn tꢘ cꢍu trúc.
Khꢋi lưꢄng riêng cũng phꢉ thuꢁc
vào nhiꢈt ñꢁ và áp suꢍt. Sꢃ phꢉ thuꢁc
vào nhiꢈt ñꢁ và áp suꢍt cꢊa khꢋi lưꢄng
riêng có thꢑ ñưꢄc tra cꢜu rꢍt thuꢇn lꢄi tꢏ
ñꢠ thꢌ. Hình 1.8 là mꢁt thí dꢉ biꢑu diꢥn
sꢃ tăng khꢋi lưꢄng riêng khi tăng áp suꢍt
và giꢎm khi tăng nhiꢈt ñꢁ. Nhiꢈt ñꢁ và
áp suꢍt ꢎnh hưꢡng ñꢅn khꢋi lưꢄng riêng vꢕi mꢜc ñꢁ không giꢋng như ñꢋi vꢕi ñꢁ nhꢕt. ảnh
hưꢡng cꢊa nhiꢈt ñꢁ và áp suꢍt ñꢅn khꢋi lưꢄng riêng cũng có thꢑ ñưꢄc biꢑu diꢥn theo các công
thꢜc thꢃc nghiꢈm.
Tính chꢊt nhiꢅt ñꢃ – khꢐi lưꢑng riêng
Tính chꢍt nhiꢈt ñꢁ – khꢋi lưꢄng riêng có thꢑ ñưꢄc mô tꢎ theo công thꢜc:
ρ0
ρ(ϑ) =
(1.6)
1+ γ(ϑ − ϑ0 )
Trong ñó: ρ0 (kg/m3) và ϑ0 (0C) là khꢋi lưꢄng riêng và nhiꢈt ñꢁ trong ñiꢀu kiꢈn dꢝn
xuꢍt, γ (1/K) là hꢈ sꢋ giãn nꢡ nhiꢈt cꢊa dꢐu. Nꢅu lꢍy nhiꢈt ñꢁ dꢝn xuꢍt là 150C thì công thꢜc
(1.5) trꢡ thành:
ρ150 C
ρ(ϑ) =
1+ γ(ϑ −15)
Hꢈ sꢋ giãn nꢡ nhiꢈt γ mô tꢎ tính chꢍt giãn nꢡ cꢊa dꢐu tꢖi áp suꢍt không ñꢒi.
1
δV
γ =
V0 δϑ
p
Khi áp suꢍt tăng thì hꢈ sꢋ giãn nꢡ nhiꢈt γ sꢤ giꢎm.
Nꢅu giꢎ thiꢅt rꢢng, ñꢋi vꢕi dꢐu khoáng tính chꢍt nhiꢈt ñꢁ – khꢋi lưꢄng riêng là tuyꢅn
tính ꢡ trong vùng nhiꢈt ñꢁ hoꢖt ñꢁng (ñiꢀu này là cho phép trong thꢃc tꢅ), thì hꢈ sꢋ giãn nꢡ
nhiꢈt có thꢑ ñưꢄc xác ñꢌnh theo công thꢜc:
∆V
γ =
V0 (ϑ − ϑ0 )
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….11
Tꢏ các biꢑu thꢜc trên có thꢑ xác ñꢌnh ñưꢄc các mꢋi quan hꢈ giꢛa lưꢄng biꢅn ñꢒi thꢑ
tích và khꢋi lưꢄng riêng cꢊa mꢁt chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc theo sꢃ biꢅn ñꢒi cꢊa nhiꢈt ñꢁ,:
∆V = V(ϑ) − V0 = γV0 (ϑ − ϑ0 )
∆ρ = ρ(ϑ) − ρ0 = −γρ(ϑ)(ϑ − ϑ0 )
Giá trꢌ γ ꢡ áp suꢍt khí quyꢑn có thꢑ lꢍy tương ꢜng theo các loꢖi dꢐu như sau:
dꢐu khoáng: 0,65.10-3 K-1
dꢐu HFC;
dꢐu HFD;
0,70.10-3 K-1
0,75.10-3 K-1
Thí dꢉ dưꢕi ñây làm rõ thêm sꢃ ꢎnh hưꢡng cꢊa nhiꢈt ñꢁ:
Dưꢕi áp suꢍt khí quyꢑn, tăng nhiꢈt ñꢁ tꢏ 15 ñꢅn 650C (tăng 500C) thì khꢋi lưꢄng riêng
giꢎm tꢏ 0,877 xuꢋng 0,847 g/cm3, có nghĩa là giꢎm xꢍp xꢙ 3,4%. Tꢏ ñó cho thꢍy, gia tăng
nhiꢈt ñꢁ lên 100C sꢤ làm thay ñꢒi thꢑ tích dꢐu khoꢎng 0,7%.
Tính chꢊt áp suꢊt – khꢐi lưꢑng riêng
Tính chꢍt áp suꢍt – khꢋi lưꢄng riêng cꢊa chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc có ý nghĩa trong viꢈc ñánh
giá tính chꢍt ñꢁng lꢃc hꢗc cꢊa mꢁt thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc. Công thꢜc dưꢕi ñây mô tꢎ tính chꢍt áp
suꢍt – khꢋi lưꢄng riêng:
ρ0
ρ(p) =
(1.7)
u ki n chuꢣn;
1− k(p − p0 )
ó: ρ0 (kg/m3) và p0 là các giá tr
kh i lưꢄng riêng và áp su
nén, mô t tính ch t nén khi nhiꢈt ñꢁ không ñꢒi:
Trong
k (1/bar) là h
ñ
s
ꢌ
ꢋ
ꢍ
t
ꢡ ñiꢀ
ꢈ
ꢈ
ꢋ
ꢎ
ꢍ
1 δV
(
k = −
)
ϑ
V0 δp
Thông s
hình 1.8 cho th
n tính. Do v y h
ꢋ
t
ꢂ
l
ꢈ
ngh
ꢌ
ꢍ
ch v
y có th
ꢕ
i k là mô
ñun nén K = 1/k.
Tꢏ
ꢑ
tính toán quan h
ꢈ
áp su
ꢍ
t – kh
ꢋ
i lưꢄng riêng theo quan h
ꢈ
tuyꢅ
ꢇ
ꢈ
sꢋ
nén ñưꢄc xác ñꢌnh theo:
− ∆V
k =
V0 (p − p0 )
Như
vꢇ
y, vꢕ
i các lo
ꢖ
i chꢍ
t l
ꢞ
ng thu
ꢂ
lꢃc s
ꢃ
thay ñꢒi thꢑ tích cũng như khꢋi lưꢄng
riêng ph thu
ꢉ
ꢁ
c vào áp su
ꢍ
t
ñưꢄc xác ñꢌnh theo bi
ꢑ
u thꢜc:
∆V = V(p) − V0 = −kV0 (p − p0 )
un nén ñꢋi v i các lo i d u thu ñưꢄc l
u khoáng k = 0,7.10-4 1/bar); K = 1,4.104 bar;
u HFC
k = 0,3.10-4 1/bar; K = 3,3.104 bar;
u HFD k = 0,35.10-4 bar; K = 2,85.104 bar.
t nén c a d u thu c c ñưꢄ ñꢓc bi
n 150 bar. Thí d ưꢕ ây làm sáng t thêm ó:
u t ng áp su t t ñꢅn 301 bar (t ng thêm 300 bar) t
ng t a là t ng 2,1%.
0,877 ñꢅn 0,982 g/cm3, có ngh
H
ꢈ
s
ꢋ
nén và mô
ñ
ꢕ
ꢖ
ꢐ
ꢂ
l
ꢃ
c
ꢍy như sau:
D
D
D
ꢐ
ꢐ
ꢐ
Tính ch
ꢍ
ꢊ
ꢐ
ꢂ
l
ꢃ
ꢐ
n
c
ꢈt chú ý khi áp su
ꢍ
t c
ꢊa h
ꢈ
th
ꢋ
ng l
ꢕ
n
h
ơ
ꢉ
d
i
ñ
ꢞ
ñiꢀu ñ
N
ꢅ
ă
ꢍ
ꢏ
1
ă
ĩ
ꢖ
i nhi
ꢈ
t
ñꢁ 150C thì kh
ꢋ
i lưꢄng
riêng t
ă
ꢏ
ă
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….12
Tương
ꢜng thꢍy rꢢng, khi tăng áp suꢍt thêm 100 bar thì thꢑ tích dꢐu giꢎm ñi khoꢎng
0,7%.
c) Khꢉ năng tiꢊp nhꢏn không khí cꢐa dꢑu thuꢆ lꢇc
Không khí có thꢑ ñưꢄc hàm chꢜa trong dꢐu thuꢂ lꢃc ꢡ hai dꢖng:
- Không khí hoà tan;
- Không khí không hoà tan, có ngh
Khi còn ng hoà tan trong d u, không khí không
c, có ngh a là không làm thay ñꢒ ñꢅn tính ch u nén c
u khoáng có th hoà tan kho ng 9% th tích không khí, có ngh
hoà tan ñưꢄc 90 cm3 không khí. Kh
ng ti p nh n không khí c
trong khi s thay ñꢒi c a nhi ñꢁ u nh không nh hưꢡng ñꢅn kh
ti p nh n c ñꢖ ng hoà tan c
ĩ
a là
ꢡ
d
ꢖ
ng b
nh hưꢡng ñꢅn tính ch
a d u. Trong tr ng thái bão hoà,
a là trong m t lít d u có th
a d u t ng khi áp su t t ng,
ng này. Kh ng
t Henry:
ꢗt khí.
ꢡ
ĩ
ꢑ
d
ꢖ
ꢐ
i
ꢎ
ꢊ
ꢍt cꢊa dꢐu
thu
ꢂ
l
ꢃ
ꢌ
ꢐ
ĩ
ꢖ
dꢐ
ꢎ
ꢑ
ꢁ
ꢐ
ꢑ
ꢎ
ꢖ
a th
n
ă
ꢅ
ư
ꢇ
ꢊ
ꢐ
ă
n
ꢍ ă
ꢎ nă
ꢃ
ꢃ
ꢊ
ꢈ
t
l
ꢊ
i hꢐ
ꢎ
ꢎ
ă
ꢅ
ꢇ
c
i
ꢡ
d
ꢖ
ꢑ
tích không khí có thꢑ ñưꢄc tính theo ñꢌnh luꢇ
p
Vkk = Vdα
(1.8)
p0
Trong
ñ
ó: Vol là th
ꢑ
tích d
ꢐ
u tꢖ
i áp su
ꢍ
t khí quy
ꢑ
n; α - h
ꢈ
sꢋ
hoà tan Bunsen, có thꢑ
lꢍ
y giá tr 0,09 ñꢋi v
ꢌ
ꢕ
i d
ꢐ
u khoáng; p - áp su t tuyꢈt
ꢍ
ñꢋi.
B
ꢗ
t khí s xu
ã vưꢄt quá m
nh ng n
cong g
i các ch
un nén K. Khi t
ꢤ
ꢍ
t hi n trong d u khi kh
c gi i h n. ðꢠng th i không khí
i có áp su t vưꢄt qua giá tr áp su
p, ñꢢng sau v trí ti t l u,… B t khí c
t trên ñưꢔng d u v thùng. B t khí làm cho d
ng áp su t có th gây va ñꢇp sau b m, gây chuy
quay thay ñꢒi theo d ng b c, gây n, gãy ho c mài mòn (xâm th
t k ph n tách b t, mà trưꢕc h t là tách b t trong thùng d u.
1.3. Cơ sꢀ kꢈ thuꢉt thuꢆ tĩnh
1.3.1. Tính chꢈt thuꢇ tĩnh cꢁa chꢈt lꢎng
Khi phát triꢑn lý thuyꢅt vꢀ chꢍt lꢞng, ngưꢔi ta xuꢍt phát tꢏ giꢎ thiꢅt chꢍt lꢞng lý tưꢡng.
ꢈ
ꢐ
ꢎ
n
ă
ng ti p nh
ng hoà tan c
t bão hoà, thí d
ng có th xâm nh
ꢅ
d
ꢇ
n không khí c
ng có th
trên ñưꢔng
ꢊ
a d
ꢐ
u
ꢡ
d
ꢖ
ng hoà
tan
ñ
ꢜ
ơ
ꢕ
ꢖ
ꢔ
ꢡ
ꢍ
ꢖ
ũ
ꢉ
ꢑ
chuy
ng n
p khí, do l
i, làm gi
ꢑn thành
b
ꢗ
t khí
các ch
khí t
ꢡ
ꢛ
ꢍ
ꢌ
ꢌ
ꢗ
ꢋ
ꢖ
p, t
ꢖ
i
t
ꢟ
ꢍ
n
ꢅ
ư
ũ
ꢑ
ꢇ
p khi n
ꢖ
ꢗ
ꢖ
ꢟ
ꢜ
ă
ꢐ
ꢀ
ꢗ
ꢐ
u b
ꢌ
“mꢀ
m”
ñ
ꢎ
m mô
ñ
s
ꢍ
ꢑ
ơ
ꢑ
n
ñꢁng ngưꢄc, làm cho t
ꢐn
ꢋ
ꢖ
ꢗ
ꢇ
ꢠ
ꢅ
ꢓ
ꢗ
ꢃc). Chính vì v y c n phꢎi
ꢇ
ꢐ
thi
ꢅ
ꢅ
b
ꢁ
ꢇ
ꢐ
ðây là chꢍt lꢞng không ma sát, không chꢌu nén, không giãn nꢡ, khi ñưꢄc nꢖp vào thùng chꢙ
truyꢀn áp lꢃc vuông góc vꢕi thành và ñáy thùng (hình 1.9). ðꢁ lꢕn cꢊa áp suꢍt phꢉ thuꢁc vào
cꢁt chꢍt lꢞng, có nghĩa là khoꢎng cách tꢏ ñiꢑm ño ñꢅn mꢓt thoáng cꢊa chꢍt lꢞng:
p = ρgh
(1.9)
Vꢕi chꢍt lꢞng lý tưꢡng, không xuꢍt hiꢈn lꢃc tiꢅp tuyꢅn cũng như các ꢜng suꢍt tiꢅp tꢖi
thành thùng và giꢛa các lꢕp chꢍt lꢞng.
F
A
p
p
p
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….13
Hình 1.10. Lꢆc tác ñꢂng lên pít
tông cꢁa mꢂt xy lanh thuꢇ lꢆc
Hình 1.9. Phân bꢄ áp suꢈt trong
thùng chꢙa chꢈt lꢎng lý tưꢚng
Khi tính toán các thiꢅt bꢌ thuꢂ tĩnh có thꢑ giꢎ thiꢅt bꢞ qua trꢗng lưꢄng bꢎn thân cꢊa
chꢍt lꢞng do quá nhꢞ so vꢕi lꢃc tác ñꢁng ngoài.
Áp suꢍt tꢖo ra tꢏ lꢃc ngoài (hình 1.10) ñưꢄc xác ñꢌnh theo biꢑu thꢜc:
F
p =
(1.10)
A
Áp suꢍt này có thꢑ ñưꢄc tꢖo ra tꢏ chuyꢑn ñꢁng gián ñoꢖn cꢊa thiꢅt bꢌ ví dꢉ như pít
tông trong xy lanh hoꢓc chuyꢑn ñꢁng liên tꢉc như trong bơm bánh răng, bơm cánh quay,…
1.3.2. Chuyꢗn ñꢑi năng lưꢒng nhꢘ pít tông và xy lanh
Áp suꢍt làm viꢈc tꢖo ra trong thiꢅt bꢌ nâng trên hình 1.11 sꢤ là:
F
F2
1
p =
=
(1.11)
làm d ch chuyꢑn
A1 A2
N
ꢅ
u b qua hao t
ꢞ
ꢒn lꢗ
t dòng, chuy ñꢁng cu
ꢑ
n
ꢋ
n theo pít tông thì s
ꢤ
ꢌ
các th
ꢑ
tích như nhau:
V = V2 = A1s1 = A2s2
(1.12)
(1.13)
1
F2
Tꢏ ñó có:
s1 A2
=
s2 A1
A2
A1
,
F2 =
F
1
S2
S1
v1 A2
=
v2 A1
và
(1.14)
A2
F1
Công d
ꢌ
ch chuy
ꢑ
n c
ꢊa ch
ꢍ
t lꢞng khi
ñó sꢤ
là:
A1
W = F s1 = F2s2
(1.15)
(1.16)
1
Hình 1.11. Sơ ñꢀ thiꢉt bꢊ nâng thuꢇ lꢆc
và công su
ꢍ
t: P = Fv
Do F = Apvà v =
Q
A
nên
P = pQ
u lưꢄng dòng ch t l
1.3.3. Chuyꢗn ñꢑi năng lưꢒng trong thiꢉt bꢊ thuꢇ lꢆc chuyꢗn ñꢂng quay
Trên hình 1.12 trình bày sơ ñꢠ t b m thu c cánh quay.
Trong m t vòng quay, cánh quay có di n tích A chuy ñꢁng ñưꢄc quãng ñưꢔng 2
(1.17)
Trong
ñ
ó Q là l
ư
ꢍ ꢞng.
m
ꢁ
ơ
ꢂ lꢃ
ꢁ
ꢈ
ꢑ
n
πr
và cu
ꢋ
n theo m t th tích ch t l ng:
ꢁ
ꢑ
ꢍ ꢞ
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….14
V = 2πrA
tích choán ch này c
n s quay s
(1.19)
m (1) và ñꢁng c
ñꢁng thu c ho ñꢁng
u lưꢄng b
n c ñꢁng c
(1.18)
i là th tích làm
Th
ꢑ
ꢟ
ꢐ
ꢊ
a b
ơ
ꢤ là:
m và ñꢁng c
ơ
thu
ꢂ
lꢃ
c còn ñưꢄc g
ꢗ
ꢑ
vi
ꢈ
c. L
ưu lưꢄng tính theo t
ꢋ
Q = Vn
1
M
N
ꢅ
u gi
a m t truy
không có hao t
ng l u lưꢄng ti
ꢎ
thiꢅ
t rꢢ
ng, b
ơ
ơ
p
(2) c
ꢊ
ꢁ
ꢑ
n
ꢂ
l
ꢃ
ꢖt
3
ꢒn thì l
ư
ơ
m Q1 s
ꢤ
ϕ
A
bꢢ
ư
ꢅ
p nhꢇ
ꢊ
a
ơ Q2:
Q1 = Q2 = V n1 = V2n2
1
2
r
n1 V2
Có nghĩa là:
=
(1.20)
Hình 1.12. Bơm thuꢇ lꢆc cánh quay
1- Vꢒ; 2- Rô to; 3- Cánh quay.
n2 V1
Mô men quay sinh ra trong các máy
c chuy ñꢁng quay (hình 1.12) s là:
thuꢂ
lꢃ
ꢑ
n
ꢤ
M = pAr
(1.21)
trong
ñó
p
là áp su t t o ra trong b
ꢍ
ꢖ
ơ
m theo yêu cꢐu cꢊa tꢎi trꢗng.
V
V
ꢕi
A =
, công th
ꢜ
c (1.21) có d
ꢖ
ng:
2πr
pV
M =
M =
(1.22)
(1.23)
2π
pQ
hoꢓc:
2πn
Tꢏ ñó, công su
ꢍ
t sꢎ
n ra ho
ꢓ
c công suꢍt tiꢅp nhꢇn cꢊa mꢁt máy thuꢂ lꢃc chuyꢑn ñꢁng
quay sꢤ là:
P = Mω = M2πn
P = pQ
(1.24)
(1.25)
ở ñây n ñưꢄc tính là sꢋ vòng quay trong 1 giây và tương ꢜng Q là lưꢄng chꢍt lꢞng
trong 1 giây.
1.4. Cơ sꢀ thuꢆ ñꢃng lꢇc hꢄc
Cꢡ sꢡ lý thuyꢅt cꢊa cơ hꢗc chꢍt lꢞng cũng như thuꢂ ñꢁng lꢃc hꢗc ñưꢄc xuꢍt phát tꢏ
chꢍt lꢞng lý tưꢡng. Trong ñó các nhà khoa hꢗc ñã xây dꢃng ñưꢄc các công thꢜc tính toán
quan trꢗng. ðꢐu thꢅ kꢂ 20 Prandt lꢐn ñꢐu tiên ñã tꢒng hꢄp thuꢐn tuý lý thuyꢅt vꢀ thuꢂ ñꢁng
lꢃc hꢗc vꢕi kꢆ thuꢇt thuꢂ lꢃc ñưꢄc các kꢆ sư ꢜng dꢉng trong sꢎn xuꢍt bꢢng cách bꢒ sung thêm
lꢃc ma sát sinh ra do tính nhꢕt cꢊa chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc.
Cơ sꢡ ñꢑ tính toán các thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc là các phương trình liên tꢉc, phương trình
Bernoulli cho chꢍt lꢞng thuꢂ lꢃc. Các phương pháp tính toán sꢜc cꢎn dòng chꢎy, có nghĩa là
các phương pháp tính toán hao tꢒn áp suꢍt trong các ꢋng dꢝn có ý nghĩa quan trꢗng trong thꢃc
tꢅ.
1.4.1. Phương trình liên tꢋc
Dòng chꢎy dꢏng cꢊa chꢍt lꢞng lý tưꢡng thoꢎ mãn ñꢌnh luꢇt bꢎo toàn khꢋi lưꢄng: Lưu
&
&
khꢋi m1 chꢎy qua mꢓt cꢚt A1 luôn bꢢng vꢕi lưu khꢋi m2 chꢎy qua mꢓt cꢚt A2. ðꢋi vꢕi chꢍt
lꢞng có khꢋi lưꢄng riêng không ñꢒi ñꢌnh luꢇt này ñúng cho cꢎ trưꢔng hꢄp chꢎy không dꢏng.
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….15
Khꢋi lưꢄng chꢍt lꢞng (lưu khꢋi) chꢎy qua mꢁt mꢓt cꢚt ñưꢔng ꢋng trong mꢁt ñơn vꢌ
thꢔi gian ñưꢄc xác ñꢌnh theo:
&
m = ρAv
(1.26)
A2
A1
Tương ꢜng hình 1.13, thoꢎ mãn:
v2
v1
ρ1A1v1 = ρ2 A2 v2
(1.27)
m2
Q2
m1
Q1
ðꢋi vꢕi chꢍt lꢞng có khꢋi lưꢄng
riêng không ñꢒi:
A1v1 = A2 v2
1.4.2. Phương trình Bernoulli
Phương trình Bernoulli xu t phát t
Hình 1.13. Dòng chꢏy qua ꢄng thu hꢛp
(1.28)
ꢍ
ꢏ
gi
t ngang t
a dòng ch
ꢎ
thi
ꢅ
t r
ꢢ
ꢖ
ꢎ
ng n
i m
y m
ă
ꢗ
ꢁ
ng lưꢄng c
i th m là không ñꢒi. Phương
t chi u, và c ng bi u di n trưꢔng
ng cho trưꢔng h p t
ꢊa mꢁt chꢍt lꢞng chꢎy
d
ꢏ
ng không ma sát trên m m c a m t c
trình này tho mãn trong trưꢔng h p riêng c
ñꢓc bi t c a h phương trình vi phân Navier-Stocke xây d
cho dòng ch y 3 chi u. M c dù v y c ng có thꢑ ꢜng d ng ñꢊ chính xác làm c
trong l nh v c thu c d u. N ng lưꢄng t i m m xác ñꢌnh trên ñưꢔng dòng c
ch y ch t l ng lý tưꢡng bao g ñꢁng n ng dòng ch y, áp n ng c a ch t l ng và th
ꢗ
i
ñ
i
ꢑ
ꢊ
ꢓ
ꢚ
ꢊ
ꢔi ñiꢑ
ꢀ
ꢃ
ꢎ
ꢄ
ũ
ꢑ
ꢥ
hꢄ
p
ꢈ
ꢊ
ꢈ
ꢄ
ꢒng quát
ꢎ
ꢀ
ꢓ
ꢇ
ũ
ꢉ
ơ
s
ꢡ
tính toán
ĩ
ꢃ
ꢂ
l
ꢃ
ꢐ
ă
ꢖ
ꢁt
ñ
i
ꢑ
ꢊa mꢁt dòng
ꢎ
ꢍ
ꢞ
ꢠm
ă
ꢎ
ă
ꢊ
ꢍ
ꢞ
ꢅ
nă
ng.
Hình 1.14 trình bày sơ ñꢠ dòng ch y qua hai m t c
ꢎ
ꢓ
ꢚ
t khác nhau. Phương trình
Bernoulli vi
ꢅ
t cho trưꢔng hꢄp này như sau:
ρ1v12
ρ2 v22
p1 +
+ ρ1gh1 = p2 +
+ ρ2gh2
(1.29)
2
2
ðꢋi vꢕi chꢍ
t lꢞ
ng không ch
ꢌ
u nén:
p2; Q2
ρv12
ρv22
p1; Q1
p1 +
+ ρgh1 = p2 +
+ ρgh2
2
2
v2
v1
hoꢓ
c t
ꢒng quát:
ρv2
p +
+ ρgh = const
(1.30)
trong
2
1
2
Th
các trưꢔng h
c thưꢔng ñưꢄc b
ng và áp n
Bernoulli trong k thu
ꢅ
nă
ng v
ꢌ
ꢄ
ꢞ
trí c
ng d
qua do có giá tr
ꢊ
a ch
ꢍ
t l
ꢞ
ng h
a k
quá nh
ꢐ
ꢆ
u nh
thu
ư
t
l
ꢍ
ꢃ
t c
ꢎ
p
ꢜ
ꢉ
ng c
ꢊ
ꢌ
ꢇ
t thu
so v
y phương trình
ꢂ
Hình 1.14. Dòng chꢏy qua
hai mꢜt cꢝt khác nhau
ꢞ
ꢕi
ñꢁng n
ă
ă
ꢇ
ng. Nh
ư
ꢃ
v
ꢇ
ꢆ
t thuꢂ
l
c có th
ꢑ
viꢅ
t:
ρv2
p +
= const
(1.31)
2
1.4.3. Hao tꢑn áp suꢈt trong ñưꢘng ꢄng
a) Các khái niꢃm cơ bꢉn
Khác v
ꢕ
i chꢍ
t lꢞ
ng lý tưꢡng, ch
ꢍ
t lꢞng thꢃc có tính ch
ꢌ
u nén và ma sát, h
ơ
n nꢛa ma sát
có ý ngh a ch
ĩ
ꢊ
yꢅ
u
ñꢑ tính toán và
ñ
ánh giá các quá trình ñꢁng l
ꢃ
c h c v i ch t l
ꢗ
ꢕ
ꢍ
ꢞng, ñꢓc biꢈt
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….16
ñꢑ xác ñꢌnh s
Trong ch t l ng thu
sát gi a ch t l ng v
ti p tuy n và ng su
ꢜ
c c
ꢎ
n dòng ch
c xu t hi
i thành ng d
t ti p. ứng suꢍt tiꢅp ñưꢄc tꢖo ra do ma sát giꢛa các lꢕp chꢍt lꢞng và ñꢁ
ꢎ
y khi ch
n c ma sát trong gi
n. Nh y ngoài các l
ꢎ
y qua ñưꢔng
ꢋ
ng ho
ꢓ
c các ph
p ch t l ng v
ã bi t còn xu
ꢐ
n t
ꢘ
ꢕ
ꢍ
m
ꢖ
ch thu
i nhau và c
t hi n thêm l
ꢂ
ꢎ
l
ꢃ
ma
ꢃ
c.
ꢍ
ꢞ
ꢂ
ꢕ
ꢍ
lꢃ
ꢍ
ꢈ
ꢎ
ꢛ
a các l
ꢕ
ꢍ
ꢅ
ꢞ
ꢛ
ꢍ
ꢞ
ꢜ
ꢋ
ꢝ
ư
vꢇ
ꢃc
ñ
ꢈ
c
ꢅ
ꢅ
ꢅ
bám cꢊa chꢍt lꢞng vꢕi thành ꢋng, tꢏ ñó tꢖo ra sꢜc cꢎn, có nghĩa là hao tꢒn áp suꢍt khi chꢍt
lꢞng chꢎy qua ꢋng dꢝn. Hao tꢒn áp suꢍt tăng khi tăng ñꢁ nhꢕt cꢊa chꢍt lꢞng và do ñó hao tꢒn
áp suꢍt trong các thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc dꢐu cao hơn rꢍt nhiꢀu so vꢕi các thiꢅt bꢌ sꢘ dꢉng môi chꢍt có
ñꢁ nhꢕt nhꢞ, thí dꢉ như nưꢕc.
Khi tính toán mꢁt thiꢅt bꢌ thuꢂ lꢃc ñꢠng bꢁ cꢐn phꢎi tính ñꢅn cꢎ hao tꢒn áp suꢍt cꢉc bꢁ
tꢖi các chꢟ cong, gãy khúc, nꢋi ꢋng và tꢖi các van,…
Prandt ñã xây dꢃng các công thꢜc xác ñꢌnh hao tꢒn áp suꢍt khi chꢍt lꢞng thꢃc chꢎy
trong ꢋng dꢝn bꢢng cách lꢍy quan hꢈ tꢂ lꢈ thuꢇn giꢛa áp suꢍt vꢕi ñꢁng năng dòng chꢎy:
dp
dl
1 ρv2
= −λR
(1.32)
d 2
Tích phân hai vꢅ phương trình này sꢤ ñưꢄc công thꢜc hao tꢒn áp suꢍt dòng chꢎy không
chꢌu nén, chꢎy dꢏng và ñꢦng nhiꢈt:
l ρv2
∆p = p1 − p2 = λR
(1.33)
d 2
Trong ñó (hình 1.15)
∆p = p1 – p2 là hao tꢒn áp suꢍt trong ñoꢖn ꢋng l tꢏ mꢓt cꢚt 1 ñꢅn mꢓt cꢚt 2;
d - ñưꢔng kính trong cꢊa ꢋng;
v - vꢇn tꢋc dòng chꢎy ;
ρ - khꢋi lưꢄng riêng cꢊa chꢍt lꢞng.
1
2
l
Hꢈ sꢋ tꢂ lꢈ λR là hꢈ sꢋ cꢎn cꢊa ñưꢔng ꢋng,
là mꢁt hàm sꢋ cꢊa sꢋ Reynold Re:
λR = f(Re)
(1.34)
p1
p2 < p1
vd vdρ
∆
p
Re =
=
(1.35)
ν
η
Hình 1.15. Hao tꢑn áp suꢈt
trên ꢄng thꢖng
vꢕ
i
ν
là ñꢁ nh
ꢕ
t
ñꢁng h
ꢗc và
η
là ñꢁ nh
ꢕ
t
ñꢁng
lꢃc hꢗc.
0,06
0,05
d/k=100
0,04
200
0,03
500
λR=64/Re
Re λR
1000
2000
1
= 2log
0,020
2,51
λR
Prand
5000
k=0
0,016
0,014
Regh=2320
λR=0,3164Re-0,25
0,012
Ch. tꢐng Ch. rꢋi
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông niáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và n…..……………….17
Blasius
Re
106
0,010
103
2
3
4
6
8 104
2
3 4 6
8 105
2
3 4 6 8
Hình 1.16. Biꢗu ñꢀ tꢑng hꢒp sꢙc cꢏn dòng chꢏy λR
100
40
20
10
λR=64/Re
4
2
1
0,4
0,2
0,1
λR=0,3164.Re-0,25
0,04
0,02
0,01
Re
106
2 2 4 6 103 2
4 610
2
104 2 4 105 2
10
4
4
1 2 4 6
Hình 1.17. Biꢗu ñꢀ tính toán sꢙc cꢏn dòng chꢏy thuꢇ lꢆc dꢌu
Trong kꢆ thuꢇt thuꢂ lꢃc dꢐu cũng phân chia thành hai trưꢔng hꢄp, chꢎy tꢐng và chꢎy rꢋi.
Ngoài ra trong cꢎ hai trưꢔng hꢄp cũng quan tâm ñꢅn các quá trình chꢎy ñꢦng nhiꢈt hay không
ñꢦng nhiꢈt. ðꢋi vꢕi các trưꢔng hꢄp môi chꢍt có ñꢁ nhꢕt nhꢞ như nưꢕc, không khí có thꢑ tính toán
vꢕi quá trình chꢎy ñꢦng nhiꢈt, còn dꢐu thuꢂ lꢃc có ñꢁ nhꢕt rꢍt cao nên chꢙ có thꢑ tính toán vꢕi quá
trình không ñꢦng nhiꢈt. Tuy nhiên có thꢑ tính toán gꢐn ñúng vꢕi quá trình ñoꢖn nhiꢈt.
Sꢃ phꢉ thuꢁc cꢊa hꢈ sꢋ cꢎn λR vào sꢋ Reynold ñã ñưꢄc Prandt và cꢁng sꢃ và các nhà
khoa hꢗc khác nghiên cꢜu ñꢐy ñꢊ. Các kꢅt quꢎ nghiên cꢜu ñưꢄc tꢒng hꢄp trên hình 1.16. Do
hai nguyên nhân dưꢕi ñây mà viꢈc sꢘ dꢉng biꢑu ñꢠ này cho kꢆ thuꢇt thuꢂ lꢃc dꢐu sꢤ gꢓp khó
khăn. Thꢜ nhꢍt ꢡ ñây không tính ñꢅn tình trꢖng không ñꢦng nhiꢈt nên không ñưa ra các sꢋ liꢈu
hiꢈu chꢙnh hao tꢒn áp suꢍt vꢋn dĩ là quá lꢕn. Thꢜ hai, cꢐn quan tâm cꢎ ñꢅn vùng có sꢋ
Reynold nhꢞ nhưng ꢡ ñây lꢖi xuꢍt phát tꢏ Re=103.
ðꢑ tính toán trong lĩnh vꢃc thuꢂ lꢃc dꢐu nên sꢘ dꢉng biꢑu ñꢠ hình 1.17.
b) Dòng chꢉy tꢑng
Dòng chꢒy ñꢓng nhiꢅt
Khi chꢎy tꢐng, ñꢦng nhiꢈt xuꢍt hiꢈn profil dòng chꢎy dꢖng Parabol (hình 1.18). Vꢇn
tꢋc dòng chꢎy trung bình theo mꢓt cꢚt ngang có thꢑ tính theo vꢇn tꢋc cꢃc ñꢖi:
v = 0,5 vmax
(1.36)
Trong vùng chꢎy tꢐng có thꢑ xây dꢃng bꢢng giꢎi tích mꢁt công thꢜc hao tꢒn áp suꢍt
trong ñưꢔng ꢋng mà không cꢐn sꢃ trꢄ giúp cꢊa nghiên cꢜu thꢃc nghiꢈm. Tách mꢁt phân tꢋ
chꢍt lꢞng πy2l, trên diꢈn tích ñáy cꢊa phân tꢋ hình trꢉ này tác dꢉng mꢁt áp lꢃc πy2p1 và πy2p2.
Trưꢀng ðꢁi hꢂc Nông nghiꢃp Hà Nꢄi – Giáo trình Truyꢅn ñꢄng thuꢆ lꢇc và khí nén…..……………….18
20 trang
23500
Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Truyền động Thuỷ lực và Khí nén", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_truyen_dong_thuy_luc_va_khi_nen.pdf
