6B08674- су ресурстары және суды пайдалану білім беру бағдарламасы бойынша
жүктеу/скачать 6,17 Mb.
|
gidrodinamika umk vrv 21-1
- Бұл бет үшін навигация:
- Салыстыру жазықтығы, потенциалдық арын және арын жазықтығы
| IV жағдай. Қатынас ыдыстарға тығыздықтары әртүрлі сұйықтар құйылған, бірақ олардың еркін беттеріндегі қысымдар бірдей.
Өзара жалғасқан ыдыстардағы сұйықтардың тепе-теңдік шарты (3.28) бойынша, Р01 = Р02, сол себепті, Демек (3.29) Ыдыстардағы сұйық биіктіктерінің қатынасы олардың тығыздықтарының қатынасына кері пропорционал болады. Салыстыру жазықтығы, потенциалдық арын және арын жазықтығы Сұйықтағы нүктелердің тіктеме (z)бойынша координаттарын анықтау үшін олардан төмен жатқан жазықтық (0-0) пайдаланылады. Ол жазықтықты салыстыру жазықтығы деп атайды. Салыстыру жазықтығынан қарастырылып отырған нүктеге дейінгі тік ара қашықтықты геометриялық қашықтық деп атайды, оны әдетте z әріпімен белгілейді. Демек, сұйықтың 1 және 2 нүктелерінің өзара қандай биіктікте орналасқанын анықтау үшін, осы екі нүктенің геометриялық биіктіктерінің айырмасын Δz=z1-z2, яғни бір нүктенің екіншісінен қаншалықты биік екендігін табу керек. Δz шамасы салыстыру жазықтығының қай жерде орналасқанына тәуелді емес. Тек қана салыстыру жазықтығы сөзсіз горизонталь болуы тиіс. Енді потенциалдық арын жайлы ұғымды айқындайық. Ол үшін жабық резервуардағы сұйықтың бетіне атмосфералық қысымнан артық (р0>ра) қысым әсер ететін жалпы жағдайды қарастыралық. Геометриялық биіктіктері z1мен z2немесе тереңдіктері h1 мен h2, болатын сұйықтың 1 және 2 нүктелерін таңдап, олардың тұсына жоғары жағы жабылған және ішіндегі ауасы сорып алынған шыны түтіктер жалғанған болсын делік. Егер бұл түтіктердегі қысым нөлге тең болса, онда оларға енген сұйықтардың деңгейі абсолюттік қысымға сәйкес келетін hр1мен hр2биіктіктерге көтеріледі. 6-сурет Гидростатиканың негізгі теңдеуіне сүйене отырып, сұйықтың 1 және 2 нүктелеріндегі тепе-теңдік шарттарын жазамыз: және Олай болса және Бұданшықты, hр1және hр2биіктіктері, сол нүктелер жатқан тереңдіктерге, резервуардағы сұйық бетіне түсіп тұрған қысымды сипаттайтын тұрақты шаманы қосқандағы мәндеріне тең болады. Суреттен тағы мынаны көруге болады: сұйықтың кез-келген нүктесі үшін геометриялық биіктік (zi) пен пьезометрлік биіктіктің (hрi) қосындысы тұрақты шама, яғни , (3.30) Шынында да, нүкте тереңдігі (h) өзгерген кезде оның геометриялық биіктігі (z)дәл сондай шамаға өзгереді, тек қарама-қарсы бағытқа. Алайда, бұл шамалардың қосындысы қашан да тұрақты. Енді А нүктесі айналасында салмағы G болатын сұйық мөлшері шоғырланған делік. Егер А нүктесіне жоғарғы жағы жабылған, ішіндегі ауасы толық шығарылған шыны түтік жалғасақ, онда сол нүктедегі гидростатикалық қысымның әсерінен сұйық сол түтік арқылы hРАбиіктікке дейін көтеріледі; 0-0 салыстыру жазықтығына қатысты алғанда, сұйық zA+hPA деңгейінде болады. Көтерілген сұйықтың потенциалдық энергиясы болар еді. Бірақ гидравликада сұйық салмағының бірлігіне үлесті энергияны (е) жиі қолданады: (3.31) Сөйтіп, үлесті потенциалдық энергия, нүктенің абсолюттік гидростатикалық қысымға сәйкес келетін, геометриялық биіктігімен пьезометрлік биіктігінің қосындысына тең болады. Бұл жерде, үлесті потенциалдық энергия А нүктесінің биіктік жағдайына байланысты бөлігін (zA) жайдың үлесті потенциалдық энергиясы деп, ал А нүктесіндегі абсолюттік қысымның hРА бөлігін – қысымның үлесті потенциалдық энергиясы деп атайды. Гидравликада сұйықтың үлесті энергиясын арын деп атайды. Үлесті энергия потенциалдық және кинетикалық болып екіге бөлінетіндіктен қарастырып отырған жағдайдағы zA+hPA өрнегін потенциалдық арын деп атайды. Бұл потенциалдық арынды Набс арқылы белгілейді (3.32) Геометриялық тұрғыдан алғанда, потенциалдық арын – екі геометриялық биіктіктен: нүктенің геометриялық биіктігі (zi) мен пьезометрлік биіктіктің (hpi) қосындысынан тұрады. Енді 3 және 4 нүктелердің (3.7-сурет) тұсына жалғанған, жоғарғы жағы ашық, түтіктер қойылған болсын. 7-сурет
Бұл жағдайдағы сұйық, 7-суреттегі hр1және hр2биіктіктерге қарағанда, аз көтеріледі. hр3және hр4 пьезометрлік түтіктер 3 және 4 нүктелердегі сұйықтың тепе-теңдік теңдеулерінен табылады:
Өздік бақылау сұрақтары Потенциалдық функцияның қасиеттері қандай? Геометриялық қашықтық дегеніміз не? Қатынас ыдыстардағы сұйықтардың тепе-теңдігі дегеніміз не? Қолданылған оқулықтар 1 Әдіраманов Ә Гидравлика (оқулық) Тараз ТарМУ, 2011 - 200б 2 Гаврилов М.Б. Гидравлика (оқулық). – Алматы: Каз.ҰТУ, 2004. – 313 б. 3 Әдіраманов Ә Гидравлика (оқулық) Тараз ТарМУ, 2000 - 400б 4 Чугаев Р.Р. Гидравлика – 4-ішығ. – М.: Л.: Энергоиздат, 1982. – 671 б. жүктеу/скачать 6,17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|