CLC: C1

Tóm tắt ngắn:

Bài giảng giới thiệu về môn Cơ lưu chất, định nghĩa, đối tượng nghiên cứu (chất lỏng và chất khí), và phương pháp nghiên cứu (giải tích và thực nghiệm).
Các tính chất vật lý quan trọng của lưu chất được thảo luận: khối lượng riêng, suất đàn hồi, độ nhớt, sức căng bề mặt, áp suất hơi bão hòa. Ví dụ cụ thể về nước, không khí, thủy ngân được đưa ra để minh họa. Hiện tượng mao dẫn, sủi bọt, và xói mòn do vỡ bọt được giải thích.
Cơ lưu chất có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật, đặc biệt được đề cập đến trong thiết kế chân vịt tàu thủy, cánh quạt, và nghiên cứu khí động lực học.
Phương pháp nghiên cứu được trình bày chi tiết bao gồm phương pháp giải tích (giải phương trình vi phân) và phương pháp thực nghiệm, cùng với sự kết hợp tối ưu giữa hai phương pháp này.

Tóm tắt chi tiết:

Bài giảng được chia thành các phần chính sau:

Phần 1: Định nghĩa môn học, đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Bài giảng định nghĩa Cơ lưu chất là môn khoa học nghiên cứu trạng thái tĩnh và chuyển động của chất lỏng và chất khí, cũng như sự tương tác của chúng với các vật thể khác. Nó dựa trên cơ học cổ điển, áp dụng ba định luật Newton và các định luật bảo toàn. Chất lỏng và chất khí được gọi chung là lưu chất do tính chất "chảy" của chúng. Môn học này là nền tảng cho các môn khác như thủy lực và khí động lực học. Phương pháp nghiên cứu bao gồm phương pháp giải tích (giải phương trình vi phân) và phương pháp thực nghiệm, với sự nhấn mạnh vào việc kết hợp cả hai để đạt được kết quả tối ưu: "một cái phương pháp nghiên cứu mình gọi nó là tối ưu lắm đó là mình phải biết ở tận dụng những ưu điểm của hai phương pháp này mình phải xài cái phương pháp nghiên cứu hỗn hợp".

Phần 2: Các tính chất vật lý của lưu chất: Phần này trình bày các tính chất vật lý quan trọng của lưu chất:

Khối lượng riêng (ρ): Khối lượng trên một đơn vị thể tích, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và thời gian. Các giá trị khối lượng riêng và trọng lượng riêng của nước, không khí và thủy ngân được nêu rõ.
Suất đàn hồi: Đặc trưng cho tính nén của lưu chất. Chất lỏng khó nén, chất khí dễ nén. Phương trình trạng thái khí lý tưởng được sử dụng để tính toán suất đàn hồi của chất khí.
Độ nhớt (μ): Đặc trưng cho ma sát nội tại trong lưu chất. Sự khác biệt về độ nhớt giữa nước và dầu được minh họa. Định luật Newton về độ nhớt được giới thiệu, cùng với khái niệm độ nhớt động lực học và động học. Sự phụ thuộc của độ nhớt vào nhiệt độ và áp suất được thảo luận. Lưu chất Newton và phi Newton được phân biệt.
Sức căng bề mặt (σ): Hiện tượng mao dẫn được giải thích, cùng với công thức tính chiều cao cột chất lỏng trong hiện tượng mao dẫn.
Áp suất hơi bão hòa: Áp suất của hơi chất lỏng trong trạng thái cân bằng với chất lỏng. Hiện tượng sủi bọt và xói mòn do vỡ bọt được giải thích.

Phần 3: Lực tác dụng trong lưu chất: Lực tác dụng trong lưu chất được chia thành nội lực (lực tương tác giữa các phần tử lưu chất) và ngoại lực (lực tác dụng từ môi trường bên ngoài). Nội lực thường được bỏ qua trong các bài toán thực tế do kích thước lớn của hệ thống. Ngoại lực được chia thành lực khối (tác dụng lên toàn bộ thể tích) và lực mặt (tác dụng lên bề mặt). Khái niệm tensor ứng suất được giới thiệu để mô tả trạng thái ứng suất tại một điểm trong lưu chất. Trạng thái ứng suất đẳng hướng (chỉ có áp suất) được thảo luận.

Phần 4: Ví dụ minh họa: Bài giảng trình bày các ví dụ minh họa để áp dụng các khái niệm và phương pháp đã học, bao gồm: tính toán sự thay đổi thể tích của nước trong bình kín khi áp suất tăng, tính toán thể tích khí đã sử dụng trong bình khí nén, và tính toán vận tốc của lớp nước nhớt chảy trên mặt phẳng nghiêng.

Bài giảng sử dụng nhiều ví dụ thực tế và hình ảnh minh họa để làm rõ các khái niệm, giúp người học dễ dàng tiếp thu kiến thức. Giảng viên nhấn mạnh vào việc hiểu bản chất vật lý của vấn đề và sự kết hợp giữa phương pháp giải tích và thực nghiệm trong nghiên cứu Cơ lưu chất.