1 «Asosiy texnologik jarayonlar va qurilmalar» fanining mazmuni

Gidravlika asoslari va uning amaliyotda qo‘llanishi


Nazariy qism. Gidravlikaning asosiy atamalaridan biri "suyuqllik" tushunchasidir. Suyuqlliklar oquvchan xususiyatga va hajmga ega, ammo muayyan shaklga ega emas.
"Gazlar" suyuqlliklar kabi shaklsiz, ammo muayyan hajmga ega bo’lmaydi. Gazlarning qovushqoqligi va zichligi suyuqlliklarning ushbu xossalariga nisbatan ancha kichik. Gazlar katta bosimlar ostida suyultiriladi.
Texnologik sistemalardagi suyuqllik, bug va gazlarning xarakat tezliklari tovush tezligidan anchagina past bo’ladi. Shuning uchun, ularning xarakatlanish qonunlari ham amaliy jixatdan suyuqlliklarni xarakat qonunlari bilan deyarli bir xil bo’ladi. Shu sababdan uzluksiz xarakatdagi barcha oquvchan moddiy muhitlar (moddalar) gidravlikada suyuqllik sifatida ko’riladi.
Suyuqlliklarni tashki kuchlar ta’siri ostida uz hajmini o’zgartirish xususiyati siqiluvchanlik deyiladi va hajmiy siqilish koeffisiyenti  bilan tavsiflanadi
 = -(dV/dP) *(1/V) , (3-1)
bu yerda, dV- hajmni nisbiy o’zgarishi, m³; V- dastlabki hajm, m³; dP- bosimni ortishi, Pa. Suv uchun = 0,5 10^-9 m³/H.
Hajmiy siqilish koeffisiyentiga teskari bo’lgan kattalik hajmiy bikirlik moduli Ye deyiladi:
Ye = 1/ . (3-2)
Ushbu kattalik plastik va qovushqoq suyuqlliklarni tavsiflash uchun keng qo’llaniladi.
Texnologik jarayonlarda suyuqlliklarni yuqori harorat ta’sirida kengayishi kuzatiladi. Ushbu jarayon harorat (yoki issiqlik) ta’sirida hajmiy kengayish koeffisiyenti _t bilan tavsiflanadi:
 _t = (dV/dt)(1/V), (3-3)
bu yerda dt- haroratni ortishi, ⁰S.
Agar suv harorati 0100 ⁰S bo’lsa, _t= 208 10^-6 K^-1.
Og’irlik kuchining G intensivligi suyuqllikni solishtirma og’irligi (N/m³) bilan tavsiflanadi:
 = lim (G/V) = lim (mg/V) =  g .
v 0 v 0
Suyuqllikning bosim kuchlarini idish tubiga, devorlariga va o’nga qisman yoki to’la chuktirilgan jism sirtiga ko’rsatadigan ta’siri gidrostatik bosim qiymati bilan belgilanadi
P_F = P/F yoki R = lim (P/F) , (3-4)
F0
bu yerda F- ta’sir yuzasi, m²; P- suyuqllik sathining bosim kuchi, Pa.
Tinch holatdagi suyuqllikning xar qanday nuqtasidagi bosim qiymati, barcha yo’nalishlar bo’yicha bir xil va hamma vaqt normal bo’yicha yo’nalgan bo’ladi.
Bosimni SI sistemasidagi o’lchov birligi Pa (N/m²). Amaliyotda gidrostatik bosim kPa, MPa, texnik atmosfera (at), fizik atmosfera (atm), mm simob ustuni va b. o’lchov birliklarida ifodalanishi mumkin (1.4$ karang).
Absolyut (yoki to’la) R_abs bosim qiymati quyidagicha xisoblanadi
R_abs = рgH + R_atm , (3-5)
bu yerda р- suyuqllik bosimi; g=9,81 m/s²- erkin tushish tezlanishi;H- suyuqllik sathining balandligi, m; R_atm- suyuqllik sirtiga ta’sir qilayotgan atmosfera bosimi.
Atmosfera bosimidan ortiqcha (yoki manometrik) bosim qiymati R_man suyuqllikdagi absolyut bosim R_abs va R_atm o’rtasidagi ayirmaga teng
R_man = R_abs - R_atm . (3-6)
Siyraklanish (vakuum) sharoitida amalga oshiriladigan jarayonlar uchun vakuum qiymati
R_vak = R_atm - R_abs = -R_man ; R_vakatm . (3-7)
Eylerning differensial tenglamasini integrallash tufayli tinch holatdagi suyuqllikning istalgan ixtiyoriy nuqtasida gidrostatik bosim va og’irlik kuchlarining qiymatlarini aniqlash mumkin:
z + = const , (3-8)
bu yerda z- suyuqllikdagi nuqtaning ixtiyoriy gorizontal tekislikka nisbatan olingan balandligi yoki geometrik napor, m; - statik (pyezometrik) napor yoki bosim kuchi, m.
(3-8) tenglama gidrostatikaning asosiy tenglamasi deyiladi. Ushbu tenglamaga asosan, tinch holatdagi suyuqllikning xar qanday nuqtasida geometrik va statik bosim kuchlarining yigindisi o’zgarmas miqdorga teng.
Umumiy holda gidrostatikaning asosiy tenglamasini quyidagicha yozish mumkin
R = R_o +gZ , (3-9)
bu yerda R_o – suyuqllik yuzasiga ta’sir qilayotgan bosim (atmosfera bosimi, vakuum yoki atmosfera bosimidan ortik bo’lgan bosim); Z- suyuqllik ustunining balandligi.
Bir xil zichlikdagi (₁=₂=) suyuqllik bilan to’ldirgan ikkita ochik tutash idishlar uchun gidrostatikani asosiy tenglamasi quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
R_atm +g Z₁ = R_atm +gZ₂ . (3-10)
Ushbu tenglamadan Z₁=Z₂ ekanligi ko’rinadi. Shunday qilib, bir xil bosim ostida bo’lgan va bir xil zichlikdagi suyuqllik bilan to’ldirgan ochiq yoki yopiq tutash idishlardagi suyuqlliklar sathi, idishlarning ko’ndalang kesim yuzasi va shaklidan qat’iy nazar, uzaro teng bo’ladi va bir xil balandlikda joylashadi.
Agar tutash idishlar turlicha zichlikdagi (₁₂) suyuqlliklar bilan to’ldirgan bo’lsa, suyuqlliklarning geometrik bosimlari (nivelir balandliklari) nisbati ushbu suyuqlliklarning zichliklari nisbatiga teskari proporsionaldir
Z₁/Z₂ = ₂ /₁ . (3-11)
Sig’imli idishlardagi suyuqllik sathini o’lchovchi trubkalar va gidravlik zatvorlardan foydalanish prinsiplari tutash idishlar qonunlariga asoslangan.
Bir xildagi suyuqllik bilan to’ldirgan tutash idishlarda suyuqlliklar yuzasiga ta’sir etuvchi bosimlar qiymati turlicha (R₁R₂) bo’lishi mumkin. U holda gidrostatikaning asosiy tenglamasi quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
R₁ + g Z₁ = R₂ +gZ₂ . (3-12)
Ushbu tenglamadan idishlardagi suyuqllik sathlari ayirmasi aniqlanadi
Z₁ - Z₂ = (R₁-R₂)/g . (3-13)
(3-13) tenglama U- shakldagi differensial manometrlar yordamida bosimlar yoki to’rli nuqtalardagi bosimlarning farqini ulchash uchun qo’llaniladi.