Юқоридаги тенгликдан:
V = wS, [м3/с]
Бу тенглик секундли сарф тенгламаси дейилади. Суюқликнинг массавий сарфи қуйидагича аниқланади:
, [кг/с] (1.10)
бу ерда w - суюқликнинг массавий тезлиги, кг/м2с.
Труба ёки бошқа шаклдаги каналда суюқлик икки ҳил режимда, яъни ламинар ёки тўлқлинсимон режимда ҳаракат қилади. Оқимларниг ҳаракат режимини биринчи бўлиб 1833 йилда инглиз физики О.Рейнольдс рангли эритмалар ёрдамида суюқликнинг икки хил - ламинар ва турбулент режимда бўлишини аниқлади. Тажриба қурилмаси 1.1- расмда кўрсатилган.
Резервуарда сувнинг сатхи бир хил ушлаб турилади. Унга горизонтал шиша труба бириктирилган. Шиша трубадаги оқим ҳаракатини кузатиш учун унинг ўқи бўйлаб, рангли суюқлик юбориладиган найча ўрнатилган. Сувнинг тубидаги тезлиги кран орқали ростланади.
Сув оқимининг тезлиги кичик бўлганда рангли суюқлик сувга аралашмасдан тўғри чизиқ бўйлаб горизонтал ип шаклида ҳаракат қилади. Чунки, кичик тезликда сувнинг заррачалари бир-бирига аралашмасдан, параллел режим деб юритилади.
1.1 - расм. Лаборатория тажриба қурилмаси.
1- резервуар; 2- труба; 3- жумрак; 4- рангли суюқлик солинган идишча;
5- жўмрак; 6- капилляр труба.
Трубадаги сув оқими тезлиги кескин кўпайтирилса, рангли эритма труба бўйлаб тўлқинсимон ҳаракат қилиб сувнинг бутун массасига аралашиб кетади. Бу вақтда сув заррачалари хам бир-бири билан аралашиб, тартибсиз тўлқинсимон ҳаракат қилади. Бундай оқим турбулент режим дейилади.
Рейнольдс газ тажрибаларида фақат тезликни эмас, балки трубанинг диаметри, суюкликнинг қовушоқлиги, зичлигини ўзгартиради.
Бу ўзгарувчан параметрлар тезлик w, диаметр d, зичлик , қовушоқлик каби катталиклардан Рейнольдс ўлчамсиз комплекс келтириб чиқаради, яъни:
(1.11)
Бу комплекс Рейнольдс критерийси дейилади. Рейнольдс критерийси ўлчовсиз маълум сон қийматга эга. Масалан, ҳалқаро бирликлар системасида унинг сон қиймати қуйидагига тенг:
Рейнольдс критерийси ҳаракат режимини аниқлаш билан бирга оқим ҳаракатидаги қовушоқлик ва инерция кучларининг ўçаро нисбатини ҳам аниқлайди. Суюқликларнинг ҳаракат режими Рейнольдс критерийсининг критик қиймати Reкр билан аниқланади. Тўғри ва текис юзага эга бўлган трубалардаги суюқлик оқими учун Reкр=2320 га тенг. Агар Reкр< 2320 бўлса, ламинар режим бўлади, Re>2320 бўлса, тўлқинсимон ҳаракат (турбулент режим) бўлади. Re>10000 бўлганда турғун турбулент режим бўлади.
Re = 2320 10000 оралиғда ўзгарса ўтиш соҳаси бўлиб, бу вақтда бир вақтнинг ўзида трубада икки хил ҳаракат мавжуд бўлади, яъни труба ўртасида суюқлик турбулент, девор яқинида ламинар ҳаракатда бўлади. Суюқликлар ҳаракатини думалоқ кесим юзали трубалардан ташқари хар хил каналларда аниқлаш учун Re критерийсидаги диаметр ўрнига эквивалент диаметр катталиги ишлатилади. У холда:
(1.12)
бу ерда S – суюқлик оқимининг кесим юзаси, м2; П – хўлланган периметр.
Диаметри d га тенг бўлган думалоқ труба учун dэ=d. Агар каналнинг кесим юзаси томонлари а ва b га тенг бўлган тўртбурчакли бўлса, у холда:
(1.13)
Do'stlaringiz bilan baham: |