Дәріс 4. Бернулли теңдеуі.
Дәріс жоспары:
1. Идеал сұйықтың қалыптасқан қозғалысы үшін Бернулли теңдеуі. Бернулли теңдеуін геометриялық және энергетикалық талдау.
2. Тұтқыр сұйықтар ағыны үшін Бернулли теңдеуі. Кариолис коэффициенті. Гидравликалық шығын туралы жалпы түсінік.
3. Вентури шығынөлшегіші. Бернулли теңдеуі бойынша диаграмма тұрғызу.
4. Газдар қозғалысы туралы қысқаша түсінік: гидравлика заңдарының газдар қозғалысына қолданылу шарттары.
Гидродинамиканың негізгі теңдеуі Бернулли теңдеуі, ол ағыстың екі қимасы үшін жазылады
,
мұнда – геометриялық тегеурін (қарастырылатын қиманың ауырлық центрінен кездейсоқ алынған горизонталь жазықтық арасындағы қашықтық);
- пьезометрлік тегеурін (возвышение уровня жидкости в пьезометре над точкой, имеющей ординату ;
- жылдамдықты тегеурін (возвышение уровня жидкости в трубке Пито түтігіндегі сұйықтың өсу деңгейі);
– алынған қима арасындағы аймақтағы тегеурін шығыны, Бернулли теңдеуін құрастыру үшін.
Келтірілген теңдеу нақты сұйықтың қалыптасқан қозғалысы үшін жазылған. Идеал сұйықтың ағуы кезінде – .
Сұйық қозғалысымен байланысты бербе-бір есеп Бернулли теңдеуінсіз шешілмейді. Сондықтан Бернулли теңдеуін тек қана біліп қана қоймай, сонымен қатар әртүрлі жағдайлар үшін оны құрастыра білу керек, оған тек практика жүзінде ғана жетуге болады.
Практикалық есептерді шешу үшін Бернулли теңдеуін қолданғанда келесі нұсқауларды ескеру қажет:
Бернулли теңдеуін, сондай-ақ үзіліссіздік теңдеуін тек тұтқыр сығылмайтын сұйықтардың қалыптасқан қозғалысын есептегенде қолданады.
Бернулли теңдеуін, жылдамдық бағытына нормаль болатын екі тірі қима үшін жазады. Бұл қималар ағыстың түзусызықты аймағында орналасуы керек.
Бірінші есептеу қимасы, ол геометриялық тегеурін, қысым, жылдамдық қимасы (көп жағдайда ол резервуардағы тәуелсіз сұйық беті болады), екіншісі- осы мәндерді анықтауды талап ететін қима (құбырөткізгіштен шыға берістегі қима).
Есептеу қимасын, сұйық біріншісінен екіншісіне қозғала алатындай етіп нөмір қою керек, әйтпесе hw шамасы кері шамаға ауысуы керек.
Горизонталь жазықтықты салыстыруды шыға беріс (екінші) қиманың ауырлық центрі арқылы өткізу керек, сол кезде z2 = 0, ал z1 – оң шама болады.
Теңдеудің соңғы мүшесі ағынның барлық шығындарын, есептеу қимасын жергілікті деп, үйкеліс шығындарын (ұзындық бойынша) ескеру керек.
Егер Бернулли теңдеуінде бірнеше белгісіз жылдамдықтар болса оларды үзіліссіздік теңдеуі арқылы анықтауға болады, белгісіз барлық жылдамдықтарды біреуден Бернулли теңдеуі арқылы есептейміз. Нақты сұйықтардың элементар ағыншалары үшін Бернулли теңдеуінің диаграммасы суретте көрсетілген.
Өзін-өзі тексеру сұрақтары.
1. Идеал және нақты сұйықтардың элементар ағыншалары үшін бернулли теңдеуін жазыңыз. Сұйық ағыны үшін. 2.Ағынның орташа жылдамдығы және тірі қима арасындағы өзара байланыс қандай? 3. Бернулли теңдеуінің геометриялық және энергетикалық мәні, олардың өлшем бірліктері қандай? 4. Гидравликалық, пьезометрлік және геометриялық көлбеулік нені сипаттайды? 5. Сұйық қозғалысы кезіндегі геометриялық, пьезометриялық және ағынды сызықтардың орналасу мүмкіндігін түсіндіріңіз? 6.Олардың әр қайсысы ағын бағыты бойынша горизонтальды бола ала ма? 7. Кариолис коэффициентінің сандық міні неменеге байланысты болады? 8. Сұйық шығынын өлшеу тәсілдетрі мен әдістерін атап көрсетіңіз? 9. Ағыстың тірі қимасының өлшемін өзгерткен кезде сұйық ағынындағы қысым өзгере ме?
Ұсынылатын әдебиеттер:
Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –37 – 57бет;
Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. –51 – 60 бет;
Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. – 416 б.– 57 – 60 бет.
Достарыңызбен бөлісу: |