Дәріс Гидравлика пәні. Сұйық және газдың физикалық қасиеттері Дәріс жоспары
жүктеу/скачать 0,55 Mb.
|
сұйық режимдері
- Бұл бет үшін навигация:
- СӨЖ арналған бақылау сұрақтары
- Дәріс 3. Сұйық және газдың кинематикасы Дәріс жоспары
- Дәрістің қысқаша мазмұны Сұйықтың қозғалысы қалыптасқан және қалыптаспаған
| Ұсынылған әдебиеттер
1. М.С.Овчаров, И.С. Өтебаев. Гидравлика және гидрожетек негіздері. Қарағанды: ҚарМУ баспасы, 2004. 2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод. М.:Недра, 1991. 3. Р. Р. Чугаев. Гидравлика. Ленинград: Энергия, 1975. 4. В.А. Кудинов, Э.М. Карташов. Гидравлика. М.: Высшая школа, 2007. 5. Механика жидкости и газа. /под ред. Швыдкого В.С. - М.: Академкнига, 2003. СӨЖ арналған бақылау сұрақтары 1. Белгілі бір тереңдіктегі сұйықтың гидростатикалық қысымын анықтау. 2. Сұйықтың ыдыс түбіне түсіретін қысымын анықтау. 3. Сұйықтың жазық қабырғаға түсіретін қысым күшін анықтау. 4. Сұйықтың артық қысымын және вакуумын анықтау. Дәріс 3. Сұйық және газдың кинематикасы Дәріс жоспары: 1. Сұйықтың қозғалысының түрлері; 2. Ағымның гидравликалық элементтері; 3. Шығынның үздіксіздік теңдеуі. Дәрістің қысқаша мазмұны Сұйықтың қозғалысы қалыптасқан және қалыптаспаған, бірқалыпты және бірқалыпсыз, арынды және арынсыз болуы мүмкін. Қалыптасқан қозғалыс деп ағым жылдамдығы мен қысымы сұйық қозғалысының барлық нүктесінде уақыт бойынша өзгepicciз және тек ағым жағдайына ғана тәуелді болатын қозғалысты айтады. Қалыптасқан қозғалысқа мысал ретінде сұйықтың арыны тұрақты резервуардан ағуын айтуға болады (3.1,а-сурет). Қалыптаспаған қозғалыс деп сұйықтың қозғалысы кезінде ағымның барлық нүктесінде жылдамдық та, қысым да уакыт бойынша өзгеретін қозғалысты айтады. Қалыптаспаған қозғалысқа мысал ретінде сұйықтың арыны айнымалы резервуардан ағуын айтуға болады (3.1 ,б-сурет). Бірқалыпты қозғалыс деп сұйық ағымының eкi шектес кимасы арасында ұқсас нүктелер бөлшeктepiнiң жылдамдықтары өзара тең болатын қалыптасқан козғалысты айтады. Бірқалыпты қозғалысқа мысал ретінде қимасы тұрақты құбырдан өнімділігі тұрақты насоспен сұйықтың айдалуын айтуға болады. Бірқалыпсыз қозғалыс деп сұйық ағымының eкi шектес кимасы арасында ұқсас нүктелер бөлшектерінің жылдамдыктары бірдей емес, яғни осы қималар өзгерген сайын, олар да өзгеріп отыратын қозғалысты айтады. Мысал ретінде сұйықтың конусты құбырдан ағуын айтуға болады. Арынды қозғалыс деп сұйық ағымының құбыр бойымен бос бетсіз ағуын айтады және онын қысымы атмосфералық қысымнан артық болады. Мысалы, сұйыктың су кұбырларындағы қозғалысы. Арынсыз қозғалыс деп сұйық ағымының бос беті болатын және оған әсер ететін қысым атмосфералық қысымға тең болатын қозғалысты айтады. Сұйықтың арынсыз қозғалысына мысал ретінде судың өзендердегі, каналдардағы, дренажды және канализация құбырлардағы ағыстарын айтуға болады. Сұйыктың қозғалысын оқып үйрену кезінде ағымның гидравликалық және геометриялық элементтерін сипаттайтын түсініктер енгізеді. Тірі қима ω (м²) деп ағыс бағытына перпендикуляр ағынның көлденең қимасының ауданын айтады. Мысалы, құбырдың тірі қимасы – дөңгелек (3.1, б сурет); клапанның тірі қимасы – ішкі диаметрі өзгермелі сақина (3.1, б сурет). Сурет 3.1- Тірі қималар: а -құбырдікі, б – клапандікі. Сулану (жұғу) периметрі χ ("хи") – қатты қабырғалармен шектелген тірі қима периметрінің бөлігі (3.2 сурет, қалыңдатылған сызықпен көрсетілген). Сурет 3.2- Сулану (жұғу) периметрі Егер бұрыш радианмен берілсе, дөңгелек құбыр үшін:
немесе, егер φ бұрышы градуспен берілсе
Ағын шығыны Q - t бірлік уақыт аралығында ω тірі қима арқылы өтетін V сұйықтықтың көлемі.
Ағынның орташа жылдамдығы υ - Q сұйықтық шығынының ω тірі қима ауданына қатынасымен анықталатын сұйықтықтың қозғалу жылдамдығы
Сұйықтықтың әр түрлі бөлшектерінің қозғалыс жылдамдығы бір-бірімен салыстырғанда өзгеше болатындықтан қозғалыс жылдамдығы да орташаланады. Мысалы, дөңгелек құбырда құбыр осіндегі жылдамдық ең үлкен (максимал) мәнге ие болады, ал құбырдың қабырғаларында жылдамдық нөлге тең. Ағынның гидравликалық радиусы R – тірі қиманың сулану (жұғу) периметріне қатынасы
Сұйықтықтың ағысы орныққан және орнықпаған болуы мүмкін. Орныққан қозғалыс деп сұйықтықтың арнаның берілген нүктесінде қысымы мен жылдамдығы уақыт өтуіне қарай өзгермейтін қозғалысын айтады.
Жылдамдық пен қысым кеңістік координаттарынан ғана емес, уақытқа да байланысты өзгеретін қозғалысты орнықпаған немесе стационар емес қозғалыс деп атайды.
Ағу сызығы (орнықпаған қозғалыс кезінде қолданылады) бұл әрбір нүктесінде берілген уақыт мезетіндегі жылдамдық векторы жанама бойынша бағытталған қисық. Ағу түтігі – көлденең қимасы шексіз аз ағу сызықтары түзетін түтікшелі бет. Ағу түтігінің ішінде орналасқан ағын бөлігі элементар ағынша деп аталады. Сурет 3.3- Ағу сызығы мен ағынша Сұйықтық ағымы арынды және арынсыз болуы мүмкін. Арынды ағым еркін бетсіз жабық арналарда байқалады. Арынды ағым қысымы жоғарылатылған (төмендетілген) құбыр өткізгіштерде байқалады. Арынсыз – ашық арналарда (өзендер, ашық каналдар, бөгендер және т.с.с.) байқалатын еркін бетті ағым. Берілген курста тек арынды ағым қарастырылады. Сурет 3.4- Тұрақты шығындағы диаметрі айнымалы құбыр Заттың сақталу заңы мен шығын тұрақтылығы заңынан ағыстардың үздіксіздік теңдеулері шығады. Тірі қимасы айнымалы құбырды қарастырайық (3.4 сурет). Құбырдан өтетін сұйықтық шығыны оның кез келген қимасында тұрақты, яғни Q1=Q2= const, осыдан
Осылайша, егер құбырдағы ағыс тұтас және үздіксіз болса, үздіксіздік теңдеуі мына түрде болады:
жүктеу/скачать 0,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|