Ќазаќстан республикасы єылым жјне білім министірлігі


Өзін -өзі тексеру сұрақтары



жүктеу 1.59 Mb.
бет2/10
Дата24.09.2017
өлшемі1.59 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Өзін -өзі тексеру сұрақтары.


1. Сұйықтың меншікті салмағы мен тұтқырлығы арасында қандай байланыс бар? Олардың өлшем бірліктерін көрсетіңіздер. 2. Температуралық өсу коэффициенті нені сипаттайды? 3. Сұйықтың сығылғыштығы деген ұғымды қалай түсінесіз? 4. Сұйықтың тұтқырлығы дегеніміз не? 5. Сұйықтың тұтқырлығы температура мен қысымға қалай тәуелді болады? 6. Динамикалық және кинематикалық тұтқырлық коэффициенттері бір-бірімен қалай байланысқан? 7. Динамикалық тұтқырлық коэффициентінің физикалық мәні қандай? 8. «Идеаль» сұйық дегеніміз не, оның қасиеттері қандай? Қандай жағдайларда, іс жүзіндегі есептерде сұйықтарды идеальды деп атауға болады? 9. Сұйықтың қаныққан бу қысымы деп нені айтамыз? Ол неменеге тәуелді болады? 10. «Кавитация» түсінігіне анықтама беріңіз? 11. Гидростатикалық қысым дегеніміз не, оның өлшем бірлігі қандай? Оның негізгі қасиеттері қандай?
Ұсынылатын әдебиеттер

Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов және басқалар./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –. 4 – 16 бет;

Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. – 5 – 19 бет;

Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғарғы мектеп, 1976. – 416 б. –9 – 23 бет.


Дәріс 2. Тепе-теңдіктің дифференциал теңдеуі. Қысым күші.

Дәріс жоспары:

1. Тепе-теңдіктегі сұйықтардың дифференциал теңдеуі (Эйлер теңдеуі).

2. Гидростатиканың негізгі теңдеуі, қысымға тең бет.

3. Сұйықтың салыстырмалы тепе-теңдігі.

4. Жазық және қисық сызықты беттердегі сұйықтардың қысым күші..
Гидростатиканың жалпы теңдеуі, ол сұйықтардағы массалық және беттік күштер арасындағы байланысты қалыптастыратын дифференциальды Эйлер теңдеуі. Осы теңдеу көмегімен қарапайым және әрі жылдам түрде сұйықтың абсольютті тыныштық жағдайдағы күйінің, сондай-ақ салыстырмалы тыныштық жағдайдағы күйінің, ауырлық күші мен қатар инерция күштері кездесетін практикалық есептерін шешуге болады. Сұйық абсолютті тыныштықтағы күйде болғандағы Эйлер теңдеуінің интегралынан, гидростатиканың негізгі теңдеуін аламыз

,

мұнда терңдіктегі сұйық деігейінің салмақтың қысымы.

Бұл теңдеу Паскаль заңының өрнегі болып табылады, яғни: тыныш қалпындағы сұйықтың кез-келген нүктесіндегі қысым оның көлеміндегі барлық нүктелеріне бірдей таралады.

Қысымды абсолюттік , манометрлік (артықша) – және вакууметрлік – деп үшке бөледі.

Манометрлік – абсолюттік және атмосфералық қысымдардың өзара айырмасын көрсетеді .

Вакууметрлік, немесе вакуум – егер қысым атмосфералыққа жетпейтін болса (қысымның дефициті) .

байланысты сұйықтардағы қысымға тең жазықтық (деңгей жазықтығы),




Қандай пішіндегі ыдыста болмасын сұйық қысымының толық күші келесі формула бойынша анықталады

,

мұнда – ыдысты толтыру тереңдігі;

– ыдыстың ауырлық центріндегі гидростатикалық қысым;

– ыдыс ауданы.

Р күші әсер еткендегі нүктенің орны


келесі формуламен анықталады

мұнда – күш түскен нүктенің ординатасы, ол сұйықтың тәуелсіз бетінен ыдыс жызықтығын алғанға тең;



– ыдыс ауданындағы орталық инерция моменті.

Графоаналитикалық тәсілде сұйық құйылған дененің контурына қысымның таралу заңдылығын көрсететін қысым эпюрларын тұрғызады. Қысым күші кеңістіктік эпюрлар көлеміне тең, ал оның векторы осы эпюрдің ауырлық центрі арқылы өтеді

Қисықсызықты беттердегі сұйық қысымының нәтижелік күші үш өзара перпендикуляр құраушылар арқылы Рx, Рy, Рz, ал техникада кеңінен қолданылатын (сфера, цилиндр, конус, тор және тб.) қисық беттердің қарапайым түрлері үшін – екі құраушылар: горизонталь және вертикаль Рx және Рz арқылы көрсетілуі мүмкін. Горизонталь құраушы қисысызықты беттің вертикаль проекциясындағы қысым күшіне тең. Вертикаль құраушыны анықтау «қысым денесі» деген түсінікпен байланысты, ол қисықсызықты бетте орналасқан сұйықтың нақты көлемін көрсетеді. Қысым күшінің вертикаль құраушысы қысым денесінің бар көлемін алатын сұйықтың салмағына тең.

Горизонталь құраушының қозғалыс сызығы қисықсызықты беттің вертикаль проекцияның қысым центрі арқылы өтеді, ал вертикаль құраушының қозғалыс сызығы – қысым денесінің ауырлық центрі арқылы өтеді.


Өзін-өзі тексеру сұрақтары.

1. Гидростатиканың негізгі теңдеуін жазыңыз? 2. Абсолюттік қысым, манометрлік қысым, вакуумдік қысым дегеніміз не? Мұндай қысымдар арасындағы өзара байланыс қандай болады? Вакуумның мүмкін болатын ең үлкен шамасы қандай және ол немен шектеледі? 3. Жазық беттегі сұйықтың қысым күшін қалай анықтайды? 4. Қисықсызықты беттегі нәтижелік қысым күшін анықтау ерекшелігі неде? 5. Қысым центрі дегеніміз не және ол қайда орналасқан? Қысым центрі ауырлық центрімен қай кезде теңеседі? 6. Манометрлік немесе вакуумдық қысымдар болған кезде пьезометрлік жазықтықтың күйі қалай анықталады?


Ұсынылатын әдебиеттер:

Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов және тб./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –17 – 34 бет;

Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. –19 – 43 бет;

Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: жоғарғы мектеп, 1976. – 416 б. – 24 – 49 бет.


Дәріс 3. Ағынның негізгі гидравликалық элементтері. Қозғалыстың дифференциалдық теңдеуі.

Дәріс жоспары:

1. Сұйық қозғалысының түрлері. Траектория, желі және тоқ түтігі, элементарлық ағынша.

2. Ағыстың негізгі гидравликалық элементтері: көлденең қима, орташа жылдамдық, гидравликалық радиус, сұйықтан периметрі, шығын.

3. Сұйықтар мен газдардың үзіліссіздік теңдеуі.

4. Идеал сұйықтар қозғалысының дифференциаль теңдеуі (Эйлер теңдеуі) және оларды интегралдау.
Сұйық қозғалыстарының түрлерін зерттей келе, жылдамдық пен қысымның кеңістік координаталарындағы бөлшек пен уақыттың жағдайына функциональды тәуелділігін орнатуға болады.

Ағу шарттарына байланысты Сұйық қозғалысы қалыптасқан және қалыптаспаған болып бөлінеді. Қалыптасқан қозғалыс біркелкі жіне біркелкі емес, сондай-ақ тегеурінді және тегеурінсіз және баяуөзгеретін деп ажыратуға болады.

Ішкі күштер әсерінен сұйықтың қозғалыс заңдылықтарын оқығанда, ағыстың ағыншалы құрылымы туралы түсінік пайда болады. Кез-келген ағын жеке, бір-бірімен өзара араласпайтын ағыншалардан ешқандай бос орын қалдырмай сұйықтың барлық көлемін толтырады деп болжанады. Сұйықтың кез-келген ағыны мынадай негізгі параметрлермен сипатталуы мүмкін: ағынның тірі қимасы ; сұйықтану периметрі; гидравликалық радиус; ағыстың орташа жылдамдығы , сұйық шығыны.

Шығын деп бірлік уақытта тірі қима арқылы ағып өткен сұйық мөлшерін айтамыз. Шығын көлем, салмақ немес масса бірлігінде өлшенуі мүмкін. Осыған сәйкес шығындарды бөледі: көлемдік, салмақтық немесе массалық.

Қалыптасқан қозғалыста қозғалыс жылдамдығының шамасы мен бағыты уақыт бойынша өзгермейді, сұйықтың қозғалысы тек кеңістіктің координаталарына ғана байланысты өзгереді және кез-келген нүктеде уақыт бойынша өзгермейді.

Сұйық құбырмен қалыптасқан қозғалыста ақса, онда құбырдың әрбір көлденең қимасынан уақыт бірлігінде өткен сұйықтың мөлшері тұрақты болады, оны келесі теңдеу арқылы анықтаймыз



Өзін өзі тексеру сұрақтары.

1. Сұйықтың қалыптасқан және қалыптаспаған, бірқалыпты және бірқалыпты емес, ағынды және ағынды емес қозғалыстары дегеніміз не? 2. Сұйық бөлшегінің тракториясының тоқ желісінен айырмашылығы қандай? Траектория және тоқ желісі қай кезде бір – бірімен бірдей болады? 3. Тоқ түтікшесі дегеніміз не? Элементарлық ағынша? 4. Элементарлық ағынша негізгі қасиеттерін атаңыз. 5. Тоқтың негізгі қасиеттерін атаңыз, және олардың қысқаша сипаттамалары туралы не білесіз? 6. Орташа жылдамдық пен ағынның тірі қимасы арасындағы байланыс қандай? 7. Сұйық шығыны дегеніміз не? Көлемдік, салмақтық немесе массалық шығындар арасындағы өзара байланыс қандай?
Ұсынылатын әдебиеттер:

Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. –43 – 51бет;

Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. – 416 б. – 51 – 57бет.
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.


Дәріс 5. Гидродинамикалық ұқсастықтар негіздері.

Дәріс жоспары.

1. Сұйықтар қозғалысының тәртіптері (ламинарлы және турбулентті). Гидродинамикалық ұқсастықтар критерилері мен сандары. Геометриялық, кинематикалық және динамикалық ұқсастықтар. Гидродинамикалық құбылыстарды моделдеу.

2. Өлшем бірліктерді талдау тәсілдері. Пи теоремасы. Өлшем бірліктер теориясын талдау тәсілдерін гидравликалық заңдылықтарды зерттегенде қолдану (ұзындық бойынша энергия шығынының нәтижесі).

3. Гидравликалық кедергілер, олардың пайда болуы және жіктелуі. Энергия (ағын) шығының есептеуге арналған формулалар құрылымы.


Табиғатта сұйық қозғалысының екі тәртібі кездеседі – ламинарлы режим, сұйықтың бөлшектері бір-бірімен араласпастан, түзу сызық бойымен тәртіпті түрде ағады, және турбулентті режим, бұл кезде сұйықтың бөлшектері бір-бірімен бейберекет және тәртіпсіз қозғалыс жасайды, мұнда сұйық қабаттары қарқынды түрде бір-бірімен араласып кетеді.

Сұйықтардығ қозғалыс режимдары Рейнольдс санымен (критериі) анықталады.

Аналитикалық және тәжрибелік зерттеулер заңдылықтарының сәйкес келуін көптеген жағдайларда ұқсастық теориясы анықтайды – ол тәжрибені дұрыс жүргізу мен өткізу және өлшембірліктер теориясы туралы ғылым.

Бұл кезде ұқсастық теориясы келесі сұрақтарға, екі немесе бірнеше ұқсас жүйелердің болуы үшін қандай шарттар пайдалы және қажет екендігіне, зерттеу кезінде қандай физикалық шамаларды өлшеу керек екендігіне, ұқсас процестерді өрнектейтін теңдеу және теңдеулер жүйесін алу үшін тәжрибені қалай жасау және оның нәтижелерін қалай өңдеу керек екендігіне жауап береді.

Гидродинамикалық процестер бір-біріне ұқсас болады, егер геометриялық, кинематикалық және динамикалық (материалдық) ұқсастықтар сақталатын болса.

Критерий Ньютон критериі – гидродинамикалық ұқсастықтың жалпы критериі болып табылады және барлық күштер үшін дұрыс және келесі теңдеумен анықталады



.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары.

1. Сұйықтың қозғалыс режимдері ағынның (тегеуріннің) қандай сипаттамасына байланысты болады? 2. Ламинарлы ағыстан турбулентті ағыстың айырмашылығы қандай? 3. Қозғалыс режимдері қандай мақсатпен бағаланады? Ламинарлы ағыстан турбуленттік ағысқа өту қандай шарттарға сәйкес жүреді? 4. Тұтқыр сұйықтардың қозғалысы кезіндегі тегеурін шығындарының пайда болу себептері.? «Гидравликалық тегеурін шығыны» деген ұғымға анықтама беріңіз. 5. Гидродинамикалық ұқсастық шарттарын көрсетіңіз. 6. Рейнольдс, Фруд, Эйлер критерилерінің физикалық мәнін түсіндіріп беріңіз. Қандай жағдайларда бұл критерилердің қолданылуы мүмкін? 7. Өлшембірліктер теориясының мәні неде? 8. Өлшембірліктерді талдау әдісі арқылы үйкеліске шығындалған тегеуріннің формуласын жазыңыз.

Ұсынылатын әдебиеттер:

Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –52 – 62, 91, 93 бет;

Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. –60 – 70 бет;

Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. – 416 б.– 60 – 61, 197-200 бет.
Дәріс 6. Құбырдағы сұйықтың бірқалыпты, ламинарлы қозғалысы.

Дәріс жоспары.

1. Сұйықты бірқалыпты қозғалуының негізгі теңдеуі.

2. Құбырдағы сұйықтың бірқалыпты немесе ламинарлы қозғалысы. Дөңгелек құбырлы қима бойынша жылдамдықтың таралуы.

3. Ұзын дөңгелек құбыр бойынша ағынның үйкеліс шығыны (Пуазейль формуласы).

Сұйықтың бірқалыпты қозғалысының негізгі теңдеуі құбырөткізгіштің барлық қарастырылған аймақ бойындағы тұрақты диаметрдегі екі қимасы үшін Бернулли теңдеуі негізінде алынған. Сұйықтың бір қалыпты қозғалысының негізгі теңдеуі, тұрақты диаметрдегі құбырөткізгіштің екі қимасы бойынша қарастырылатын Бернуллидің теңдеуі арқылы алынады.



.

Келтірілген теңдік нақты сұйықтардың бірқалыпты қалыптасқан қозғалыстарының негізгі заңдылықтарын көрсетеді – ұзын құбырөткізгіш бойынша сұйық қозғылысының кедергісін жеңуге шығындалған тегеурін құбыр қабырғаларындағы жанама кернеуге пропорционалды.

Осы теңдіктен дөңгелек горизонталь құбырөткізгіштің қабырғаларындағы сұйықтың сыртқы үйкелісінің жанама кернеулік күшін анықтауға болады

,

мұнда – гидравликалық радиус,



– гидравликалық көлбеулік,

– құбыр радиусы.

Ламинарлы (қабатты) ағыста сұйық бөлшектері қабат түрінде бір-бірімен араласпай қозғалады және қабаттар арасында пайда болатын жанама кернеу Ньютон заңына бағынады. Сұйықтар қозғалысын зерттегенде бірден-бір негізгі момент, ағыстың геометриялық параметрлеріне оның жылдамдығының тәуелділігін тағайындау болып табылады. .

Ламинарлы қозғалыстың негізгі заңдылықтары Ньютон теңдігін және бірқалыпты қозғалыстың негізгі теңдіктерін біріктіріп шешу кезінде алуға болады. Ағыстың көлденең қимасы бойынша жылдамдықтың таралуы Стокстың формуласы арқылы бағаланады

.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары.

1. Ламинарлы қозғалыс кезінде ағыстың көлденең қимасы бойынша жылдамдықтың қисық таралуы қандай түрге ие болады? Орташа және максималды жылдамдықтардың өзара қатынасы қандай? 2. Ламинарлық ағыс кезінде гидравликалық шығын қандай параметрлерге байланысты болады? 3. Гидравликалық үйкеліс коэффициентінің  мәні неге тең? 4. Дөңгелек құбырдың көлденең қимасы бойынша жанама кернеудің эпюрі қандай түрде болады? 5. Көлденең қима бойынша ағыстың таралу жылдамдығы параболалық заңға бағынатынын дәлелдейтін теңдеуді жазыңыз? 6. Ламинарлы қозғылыс режимі үшін Дарси – Вейсбаха формуласын жазыңыз. 7. Ламинарлы ағыстың бастапқы аймағындағы сұйық қозғалысының ерекшелігі қандай? Осы аймақтың ұзындығын қалай анықтауға болады?
Ұсынылатын әдебиеттер:

Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машиностроение, 1982. – 423 б.– 69 – 82 бет;

Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. – 70 – 75 бет.
Дәріс 7. Құбырдағы сұйықтың бірқалыпты турбулентті режимі.

Дәріс жоспары.

1. Турбулентті қозғалыстың маңыздылығы. Орташа жылдамдықтың қимадағы таралуы.

2. Құбырдағы тегеуірін шығыны. Қабырғаның құдір-бұдырлығы туралы түсінік. Никурадзе және Мурина графиктері.

3. Дарси гидравликалық коэффициентін анықтау формуласы және қолдану аймағы.

Турбулентті ағын сұйық бөлшектерінің бірқалыпсыз, тәртіпсіз қозғалысын сипаттайды. Құбылыс күрделі болғандықтан ламинарлы қозғалыс режиміндегі сияқы аналитикалық әдіспен функция түрін таңдау мүмкін емес, сондықтан барлық турбулентті қозғалыс режимінің негізгі заңдылықтары турбулентті ағыстың қысқаша моделдарын зерттеу негізінде алынған.

Турбуленттік режим кезінде бөлшектерді араластыру және олармен байланысты сұйық қабатының бірінен екіншісіне ауысып қозғалу, ағыстың көлденең қимасындағы әртүрлі нүктелердегі жылдамдықтарды реттеу жүреді. Жылдамдық профилі логарифмдік қисық түрінде болады. Турбулентті ағыс құрылымын зерттеу турбуленттік режим кезіндегі үш аймақтың пайда болу себептерін анықтауға мүмкіндік береді

Турбуленттік қозғалыс кезіндегі жанама кернеу, турбуленттік араластыру және тұтқырлық күштері әсерінен туындаған, Прандтль және Карман жартылайэмприкалық теориялары негізінде пайда болған кернеулер қосындысы ретінде анықталады

Ұзындық бойынша үйкеліс шығынының тегеуріні Дарси формуласымен анықталады, бірақ бұл жағдайда гидравликалық үйкеліс коэффициенті , оның ламинарлық ағыстан ерекшелігі ол басқа теңдік арқылы анықталады. Жалпы жағдайда Дарси коэффициенті  Рейнолдс санының Re және салыстырмалы бұдырлықтың /d функциясы болады және жалпы жағдайда коэффициент



.

Теңдеуді толық Никурадзе графигі түсіндіреді, ол құбырға жасанды біркелкі бұдырлық беру нәтижесінде тәжрибелік жолмен алынған. Графикте бес аймақты бөліп көрсетуге болады, олардың әр қайсысы ағынның белгілі бір ішкі құрылымымен және осыған сәйкес белгілі бір байланыспен -ның Re қатысты және /d сипатталады.

I аймақ – тұтқырлық күші пайда болады, ламинарлы қозғалысты, , .

II аймақ – анықталмаған қозғалыс, . Осы аймаққа сай құбырөткізгіштерді жобалау ұсынылмайды.

III аймақ – гидравликалық тегіс құбыр, турбулентті режим. -ны осы аймақ шегінде анықтау үшін келесі формулаларды пайдалануға болады:

а) немесе болғанда –Блазиус формуласымен



,

б) болғанда –Кольбрук формуласымен



.

IV аймақ - квадраттық кедергіге дейінгі, гидравликалық тегіс құбыр аймағынан квадраттық кедергі аймағына ауыспалы болады, турбулентті режим, аймақтың мүмкін болатын шекарасы теңсіздігімен анықталады. Осы аймақтағы анықтау үшін бірнеше формулалар берілген, оның ішіндегі ең көп қолданылатыны Альтшуль формуласы.



.

V аймақ – квадраттық кедергі (автомодельді), гидравликалық бұдырлы құбыр, турбулентті режим. Аймақтың төменгі шегі болып теңсіздігі табылады. Осы аймақ үшін  анықтау үшін бірнеше формулалар ұсынылған, соның ішіндегі ең жақсы нәтиже бертіні Шифринсон формуласы



.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары.

1. Турбулентті ағыстың ламинарлыдан айырмашылығы қандай? 2. Турбулентті режим кезіндегі, ағыстың дөңгелек құбырдың көлденең қимасы бойынша таралу жылдамдығының, сұйықтың ламинарлы қозғалыс режимінде таралуынан айырмашылығы қандай? Қандай режим кезінде жылдамдық бірқалыпсыз болады және неге? 3. Турбулентті режим кезіндегі, ағыстың қимасы бойынша таралу жылдамдығын теңестіру себебін түсіндіріңіз? 4. Ламинарлы да және турбулентті де қозғалыстарды сипаттайтын жанама кернеуді қалай түсіндіруге болады? 5. Құбырөткізгіштің ішкі бетінің бұдырлығы туралы түсіндіріңіз. Бұдырлық түрлері.
Ұсынылатын әдебиеттер:

Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др./ – М.: Машинажасау, 1982. – 423 б. –82 – 91бет;

Шлипченко З.С. Насосы, компрессоры и вентиляторы. – Киев: Техника, 1976. – 368 б. –75 – 90 бет;

Вильнер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. – Минск: Жоғары мектеп, 1976. – 416 б.– 67 – 85 бет.


Лекция 8. Құбырөткізгіштердің гидравликалық есебі.

Дәріс жоспары.

1. Құбыр өткізгіштер туралы жалпы түсінік. Құбырөткізгіштердің сипаттамалары. Негізгі есептеу мәндері.

2. Құбырөткізгіштердің гидравликалық есептері. Қарапайым құбырөткізгішті есептеудің негізгі теңдеуі. Күрделі құбырөткізгіштер: тізбектей және параллел қосылған құбырөткізгіштер.

3. Күрделі құбырөткізгіштерді есептеу мысалдары (есептеудің аналитикалық және графоаналитикалық тәсілдері). Сифонды құбырөткізгіштер. Сорғылы берілісті құбырөткізгіштер.


Тегеурінді құбырөткізгіштерді гидравликалық есептегенде Бернулли теңдеуі, шығынның тұрақтылық теңдеуі, үйкеліске кеткен тегеурін шығындарының және жергілікті кедергілердің формулалары қолданылады. Жалпы түрде құбырөткізгіш бойынша қозғалған сұйықтың ағуының екі түрі қарастырылады – атмосфераға ағу, бұл кезде барлық тегеурін кедергіні жеңуге және жылдамдықты тегеурін құруға шығындалады

және, деңгей бойынша ағады, бұл кезде тегеурін тек кедергіні жеңуге ғана шығындалады

.

Іс жүзінде құбырөткізгіштің есебінің үш негізгі есептер түрімен байланыстылығы көп кездеседі.

Көрсетілген суретте, диагонал бойынша анықталадтын шамалар орналасқан.

I түрі. Берілді: құбырөткізгіш трасса (яғни, барлық оның бөлімдерінің ұзындығы және барлық нүктелердің геометриялық биіктігі), барлық нүктелердегі сұйық, осы нүктелердегі қысым, және құбыр бөлімдерінің диаметріне шығындалатын шығындар. Сонымен қатар кинематикалық тұтқырлық және құбыр өткізгіш қабырғасының бұдырлығы белгілі. Құбырөткізгіштің басында тегеурінді құралдан туындаған тегеурінді анықтау керек.



Бұл ең қарапайым есеп түрі. Тегеурінді атмосферадағы немесе деңгейлі сұйықтың ағысы кезіндегі тегеурінді анықтауға арналған теңдік бойынша анықтауға болады.



II түрі. Берілді: құбырөткізгіш трасса, құбыр диаметрі, сұйықтың шығындалу нүктелеріндегі қысым және бастапқы тегеурін, тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті және құбырөткізгіштің қабырғаларының бұдырлығы. Сұйық шығынын анықтау керек. Бұл есепті бірден шығару мүмкін емес, себебі, құбырөткізгіштегі сұйық ағысының жылдамдығы белгісіз,



сондықтан Рейнольдс саны мен гидравликалық үйкеліс коэффициентін анықтауға болмайды. Мұндай есептерді шешуі үшін екі әліс ұсынылады: бірінші – аналитикалық (тізбектей жуықталу әдісі); екінші – графоаналиткалық, ол үшін құбырөткізгіштің гидравликалық сипаттамасын, яғни, теңдеуін тұрғызу қажет. Белгілі тегеурін бойынша сұйық шығынының шамасы график бойынша анықталады.
III түрі. Берілді: құбырөткізгіш трасса, бастапқы тегеурін, тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті және құбырөткізгіштің қабырғаларының бұдырлығы.

Есепті графоаналитикалық әдіспен, қисық тәуелділікті тұрғызу жолымен шешу ұсынылады. Тегеуріннің белгілі шамасы және қисығы бойынша бойынша диаметр шамасын анықтауға болады. Соңында диаметрдің жуық стандартты мәнін қабылдайды.



Каталог: ebook -> umkd
umkd -> Ќазаќстан республикасыныњ білім жєне ѓылым министірлігі
umkd -> Ќазаќстан Республикасы Білім жєне ѓылым министрлігі
umkd -> Бағдарламасы «Мектептегі атыс дайындығы»
umkd -> Семей мемлекеттік педагогикалыќ институты
umkd -> «Кәсіптік қазақ тілі» ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені
umkd -> Ќазаќстан республикасыныѕ білім жјне єылым министірлігі
umkd -> Ќазаќстан республикасы
umkd -> «Инженерлік-технологиялыќ факультеттіњ»
umkd -> Ќазаќстан республикасыныњ білім жєне ѓылым министрлігі
umkd -> «Таңдап алған спорт түрінің техникалық, тактикалық және дене дайындығы» пәні бойынша


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет