36. Сұйықтықтың қозғалысы
жүктеу/скачать 37,19 Kb.
|
36,37,38
- Бұл бет үшін навигация:
- Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері
- Тұтқырлық (ішкі үйкеліс)
- Бернулли теңдеуі
|
36. Сұйықтықтың қозғалысы. Сұйықтар өзінің пішінін жеңіл өзгерте алады. Олар өздері тұрған ыдыстың пішінін қабылдайды. Қатты денелер тәрізді сұйықтардың көлемін өзгерту қиын. Белгілі пішіндері болмайтын сұйықтар мен газдар жеңіл ағады. Аққыштық олардың ортақ қасиеті болып табылады. Сұйықтар мен газдардың қозғалысы гидроаэромеханика заңдарымен сипатталады. Сұйықтың ағын сызықтары мен ағын түтіктері Кинематикалық тұрғыдан қарастырғанда, сұйық қозғалысын оның әрбір бөлшектерінің қозғалысымен сипаттауға болады. Сұйық қозғалысын қарастырғанда ағын сызықтары және ағын түтігі деген ұғымдар пайланылады. Мүлде сығылмайтын және мүлде тұтқыр емес сұйық идеал сұйық деп аталады. Сұйықтың әрбір бөлшегі өзіне тән жылдамдықтың векторы бойымен қозғалады, яғни сұйық жылдамдық векторының өрісі болып табылады. Егер жылдамдық векторы бойымен сызықтар жүргізсек, олардың әрбір нүктесінен жүргізілген жанама сұйық бөлшегі, жылдамдықтың сол нүктедегі бағытына дәл келсе, онда мұндай сызықтарды ағын сызықтары деп атайды. Сұйық ағысы қалыптасқанда сұйық жылдамдығы әрбір нүктеде тұрақты болады да, уақытқа байланысты өзгермейді. Бұл жағдайда ағын сызықтары өзгермейді, әрі сұйықтың жеке бөлшектерінің траекториясына дәл келеді. Сұйықтың ағын сызықтарын көзбен көруге болады, ол үшін сұйыққа аздап бояу қосады немесе көрініп жүзіп жүретіндей зат бөлшектерін салады. Сұйықтардың ағын сызықтарымен шектелген бөлігін ағын түтігі деп атайды. Ағын түтігінің белгілі бір қимасындағы барлық бөлшек қозғалыс кезінде ағын түтігінен шығып кетпей оның ішімен қозғалады. Сонымен қатар ағын түтігінің ішіне де сырттан ешқандай бөлшектер енбейді. 36. Ішкі үйкеліс күштері Тұтқырлық (ішкі үйкеліс). Тұтқырлық – сұйықтың бір бөлігінің басқа бөлігіне салыстырғанда қозғалысына кедергі жасайтын нақты сұйықтың қасиеті. Нақты сұйықтық бір қабатының басқа қабаттарына салыстырғанда орын ауыстыруы кезінде қабаттар беттеріне жанама бойымен бағытталған ішкі үйкеліс күштері пайда болады. Жылдамдау қабаттар, баяулау қабаттарды үдетеді және керісінше, баяу қабаттар оған жанасатын жылдам қабаттарды тежейді. Жылдамдық градиенті , қабаттан қабатқа х бағытында (қабаттардың қозғалыс бағытына перпендикуляр бағытта) жылдамдық қалайша тез өзгеретінін көрсетедеі. Ішкі үйкеліс күші жылдамдық градиентіне және қарастырылып отырған қабат бетінің ауданына пропорционал болады. . Сұйықтың табиғатына тәуелді пропорционалдық коэффициент, динамикалық тұтқырлық (немесе тұтқырлық) деп аталады. Тұтқырлық бірлігі – паскаль – секунд – ол сұйықтың ламинарлық ағысы және 1м-де модулі 1 м/с жылдамдық градиенті кезінде, қабаттардың жанасу беті 1м2 – та 1Н ішкі үйкеліс күші пайда болатын ортаның динамикалық тұтқырлығы ( ). Тұтқырлық үлкен болған сайын, сұйықтық соғұрлым идеалдықтан өзгеше болады, соғұрлым онда үлкен ішкі үйкеліс күші пайда болады. Тұтқырлық температураға тәуелді, мұнда ондай тәуелділіктің сипаты сұйықтар және газдар үшін әр түрлі болады (сұйықтар үшін температура өткен сайын азаяды, ал газдарда керісінше көбейеді), бұл жағдай олардағы ішкі үйкеліс механизмінің айырмашылығын көрсетеді. 37. Бернулли теңдеуі. Бернулли теңдеуі — гидромеханиканың негізгі теңдеулерінің бірі. Бұл теңдеуді швейцариялық ғалым Д. Бернулли (1700 — 1782) өзінің 1738 жылы Страсбургте жарық көрген “Гидродинамика” деген еңбегінде тұжырымдаған. Ішкі үйкеліс күштері болмайтын, қиялдағы (ойдағы) сұйық идеал сұйық деп аталады. Стационарлы ағатын идеал сұйықта және қималарымен шектелетін ағым түтігін таңдап алайық. Энергияның сақталу заңы бойынша және қималарының орындарында массасы сұйықтық толық энергиясының өзгеруі, осы сұйық массасының орын ауыстыруы кезіндегі сыртқы күштердің жұмысына тең. . , , , , , , . Бұдан . Үздіксіздік теңдеуіне сәйкес, сұйық алып тұратын көлем . екендігін ескеріп, аламыз - Бернулли теңдеуі. Мұндағы р – статистикалық қысым (айналып ағып өтетін дене бетін сұйықтың түсіретін қысымы); - гидростатикалық қысым; - динамикалық қысым. Бернулли теңдеуі – идеал сұйықьың орныққан ағымна қолдануға болатын энергияның сақталу заңы болып табылады. Бернулли теңдеуінен және үздіксіздік теңдеуінен қимасы әр түрлі түтікте сұйықтық ағуы кезінде, түтіктің тар жерлерінде сұйықтың жылдамдығы үлкен болады, ал статикалық қысым түтіктің кең жерлерінде үлкен болады. ρ v 2 2 + ρ g h + p = c o n s t {\displaystyle {\tfrac {\rho v^{2}}{2}}+\rho gh+p=\mathrm {const} } жүктеу/скачать 37,19 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|