СұЙЫҚ ЖƏне газ механикасынан есептер жинағЫ

шамасында
жылу
бөлінеді
. [3] 
қимадан
[4] 
қимаға
дейінгі
ағысты
да
изоэнтропиялық
деп
санауға
болады
. 
жəне
қысымдары
қоршаған
ортаның
қысымына
 
тең
. 
Осы
жағдайда
: 
 
a)
ауаның
жану
камерасына
кіреберістегі
жылдамдығын
, 
сонымен
қатар
температурасын
жəне
тығыздығын
анықтау
қажет
;
b)
жану
камерасынан
шығаберістегі
жылдамдықты
, 
температураны
жəне
тығыздықты
табыңыз
;
c)
қозғалтқыштан
шығаберістегі
жылдамдықты
жəне
тығыздықты
анықтаңыз
. 
Шығаберістегі
қысымды
былай
алыңыз
. [1], [4] 
қималар
арасындағы
ағысты
біртекті
деп
қозғалтқыштың
күшін
анықтаңыз
. 
 
Берілгендері
:
300м/с
, 
1.25бар
, 
1.4
, 
0.8бар
, 
1м ,
273К,
300кДж/кг
, 
287Дж/ кг · К .

5.2 
Газдың
 
орнықталмаған
 
ағысы
. 
Соқпа
 
толқын
 
 
5.2-1 
есеп
. 
Құбырдағы
 
тік
 
соқпа
 
толқынның
 
жылжуы
 
Лаваль
түтігі
арқылы
Мах
саны
0.6
тең
тұтқырсыз
газ
ағып
шығып
жатыр
. [1] 
қимадағы
қысым
мен
дыбыс
жылдамдық
( , ), 
сонымен
қатар
қима
ауданы
да
белгілі
. 
Құбырдың
көлденең
қимасының
дейін
кенеттен
кішіреюі
түтікке
кіреберіс
қимадағы
қысымды
арттырып
жібереді
де
соның
əсерінен
ағысқа
қарсы
тік
соқпа
толқын
пайда
болады
(
суретті
қараңыз
). 
Соқпа
толқынның
артында
Мах
саны
/
болатын
орнықталған
ағын
туындайды
. 
Сонда
:
 
 
 
Тік
соқпа
толқын
а
)
ағыстың
кенеттен
өзгеруі
болатын
кішірейген
қиманың
ауданын
табу
керек
;
б
)
критикалық
қиманың
ауданы
0.6
дейін
кішірейген
жағдай
үшін
Мах
санын
табу
керек
;
в
)
соқпа
толқын
үшін
Мах
санын
, 
толқынмен
бірге
қозғалатын
координаталар
жүйесіндегі
Мах
санын
, 
жəне
дыбыс
жылдамдықтарының
қатынасын
/
табу
керек
;
г
)
 
жəне
табу
керек
.
 
Берілгендері
: 
1.4
, 
287Дж/ кг · К
, 
0.6
, 
3бар
, 
300К
, 
10см
.
 

Шешуі
a) 
Критикалық
қима
үшін
0.6
кестеден
келесіні
аламыз
: 
0.8416
8.416см .
 
б
) 
Өзгергеннен
кейінгі
Мах
саны
:
Жаңа
табылған
қима
ауданы
0.6
, 
сонда
жаңа
алынған
аудандар
қатынасы
: 
0.6
0.505
0.31.
в
) 
Толқынның
Мах
саны
, 
Мах
саны
, 
жəне
жылдамдықтардың
қатынасы
/
:
Толқынға
дейінгі
жəне
толқыннан
кейінгі
Мах
сандарын
лабораториялық
есептеулерден
анықтағаннан
кейін
жəне
, 
сəйкес
жылдамдықтарды
табамыз
 
жəне
. 
Лабораториялық
жағдай
Стационарлы
толқын
жүйесі
Стационарлы
толқын
жүйесіндегі
Мах
сандары
: 
, 1

, 2
(1) 
жəне
(2) 
теңдікте
– 
төрт
белгісіз
бар
: 
, 
, 
жəне
/
. 
Дыбыс
жылдамдықтарының
қатынасы
былай
анықталады
: 
1
2
1
2
1
3
жəне
1
1
1
2
1
/
4
(1) 
қатынасты
пайдаланып
(2) 
теңдіктегі
 
шамасынан
құтыламыз
.
Алынған
қатынасты
(3) 
жəне
(4) 
теңдіктерге
қойып
, 
үшін
қажетті
қатынасты
аламыз
. 
Сан
мəндерін
қоятын
болсақ
табатынымыз
: 
1.17703.
(1) 
қатынастан
толқынның
Мах
санын
табамыз
0.58,
(2) 
қатынастан
толқыннан
кейінгі
Мах
санын
анықтаймыз
0.86,

жəне
(3) 
қатынастан
дыбыс
жалдамдықтарының
қатынасын
есептейміз
⁄
1.055.
d) 
Соққыдан
кейінгі
қысым
мен
температура
: 
саны
белгілі
болғандықтан
кестеден
жəне
мəндерін
табамыз
⁄
1.45, ⁄
1.1154
4.35бар,
334.6К.
 
 
5.2-2 
есеп
. 
Соққы
 
тудыратын
 
құбыр
 
Соққы
құбыры
жоғарғы
қысымды
(
ЖҚ
) 
бөлігі
мен
төменгі
қысымды
(
ТҚ
) 
бөлігін
мембрана
арқылы
ажыратып
тұратын
ұзын
цилиндрлік
т
.
тікшеден
тұрады
. 
Осы
екі
бөлігі
параметрлері
мынадай
болатын
,
 
жəне
, 
(
) 
газбен
толтырылған
.
ЖҚ
Мембрана
ТҚ
Мембрананың
кенеттен
жарылуы
соқпа
толқынды
ТҚ
бөліктен
ЖҚ
бөлікке
қозғалуға
мəжбүрлейді
. 
Соққы
мен
кеңею
толқыны
құбырдың
шеткі
қималарында
ғана
шағылады
. 
Сонда
:
a)
ағысты
-
диаграммасына
тұрғызыңыз
; 
b)
Идеалды
газ
тұжырымдамасы
бойынша
(
Ж 
Т 
соққы
жəне
кеңею
толқынының
термодинамикалық
қасиеттерін
анықтайтын
теңдікті
жазыңыз
.
 
Берілгендері
:
,
,
,
,
.
 
 

5.2-3 
есеп
.
 
Поршеньнің
 
түтік
 
бойымен
 
қозғалуы
 
Поршень
(
ұзындығы
, 
тығыздығы
) 
шексіз
ұзын
түтікте
тыныштықта
тұрған
( , , ) 
газды
вакуумнан
бөліп
тұр
. 
0
уақыт
мезетінде
поршень
кенеттен
гоментропиялық
кеңейген
газдың
қысымы
əсерінен
қозғала
бастайды
. 
 
Сонда
: 
a)
даграммасында
болатын
құбылысты
айқындап
беріңіз
;
b)
поршень
қысымы
мен
жылдамдығы
арасындағы
байланысты
анықтаңыз
;
c)
поршеньнің
жылдамдығын
уақытқа
байланысты
анықтаңыз
. 
Поршеньнің
ең
үлкен
жылдамдығы
қандай
?
d)
ағыс
жылдамдығы
,
мен
дыбыс
жылдамдығын
а
(x,t) 
қалай
анықтаған
болар
едіңіз
.
 
 
Берілгендері
:
, , , , 
.
 

5.2-4 
есеп
. 
Соқпа
 
толқынның
 
құбырдың
 
ашық
 
шетінен
 
шағылуы
 
 
Идеалды
газ
( , ) 
диаметрі
тұрақты
құбырдан
атмосфераға
( ) 
тұрақты
жылдамдықпен
ағып
шығып
жатыр
. 
Осы
шарттың
өзгеруінен
соқпа
толқын
пайда
болады
жəне
ол
құбыр
бойымен
қозғала
бастайды
, 
сонымен
қатар
қысымы
дейін
артады
.
0
уақыт
мезетінде
соқпа
толқын
құбырдың
ашық
шетіне
жетеді
жəне
толқыннан
кейінгі
ортаның
қысымы
қоршаған
орта
қысымына
дейін
азаяды
(
). 
Бұл
құбыр
бойымен
орталық
сиреу
толқынының
таралуынан
қолдау
тауып
отырады
. 
Сонда
: 
a)
құбылысты
диаграммасында
бейнелеңіз
;
b)
,
жəне
анықтаңыз
;
c)
, 
,
жəне
максимал
шамасын
анықтаңыз
.
 
Берілгендері
: 
1.4
, 
287Дж/ кг · К
, 
1.513,
0.3
, 
300К.
 
5.2-5 
есеп
. 
Кеңейген
 
құбыр
 
қағидасы
 (
принципі
) 
Идеалды
газбен
(
1.4
) 
толтырылған
шексіз
ұзын
құбырдың
қимасына
өте
жұқа
мебрана
орнатылған
. 
Мембрананың
оғ
жағындағы
газдың
қысымы
жəне
сол
жағындағы
газ
параметрлері
жəне
берілген
. 
Сол
жағында
құбыр
арқылы
соқпа
толқын
тарайды
да
қысымды
-
тен
-
ке
дейін
арттырады
. 
Соқпа
толқын
мембранаға
жетіп
оны
жарады
. 
Нəтижесінде
түйісу
(
контактный
) 
жарылысы
пайда
болады
да
, 
мынадай
жылдамдықпен
тарайды
. 
Осыған
сəйкес
: 
p
1 

a)
алғашқы
соққының
Мах
санын
анықтаңыз
;
b)
соққы
мембранаға
жетуі
үшін
қажетті
уақытты
анықтаңыз
;
c)
дыбыс
жылдамдығын
анықтаңыз
;
d)
түйіспелі
жарылыстағы
қысымды
анықтаңыз
;
e)
екінші
соққының
Мах
санын
анықтаңыз
;
f)
дыбыс
жылдамдығын
анықтаңыз
.
 
 
 
Берілгендері
: 
1бар
, 
18бар
, 
4бар
, 
С
575м/с
, 
300м/с
, 
1м
, 
1.4
.
 
5.2-6 
есеп
. 
Жабық
 
құбырдағы
 
акустикалық
 
толқынның
 
таралуы
 
Ұзындығы
2
, 
ішіне
идеалды
газ
толтырылған
құбырда
ағыс
жылдамдығының
,
жəне
дыбыс
жылдамдығының
,
бастапқы
таралуы
беріледі
: 

, 0
0,
,
0,
| |
Құбырдағы
ағыс
бірбағытты
, 
ағыс
жылдамдығы
дыбыс
жалдамдығынан
аз
деп
есептеледі
. 
Есепті
сипаттауыштар
əдісін
пайдаланып
шешу
қажет
. 
Сонда
: 
a)
жылдамдық
үшін
қажетті
шекаралық
шарттарды
анықтаңыз
;
b)
пайда
болған
толқу
құбырдың
шетіне
жетпей
тұрып
ағыс
жылдамдығын
анықтаңыз
. 
Ағыс
жылдамдығы
0,
0
болатын
уақытын
табыңыз
.
c)
толқу
құбыр
шетінен
шағылғаннан
кейінгі
ағыстың
жылдамдығын
анықтаңыз
. 

жүктеу/скачать 1,28 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: