2- мавзу. Гидродинамика

Гидравлик радиус ва эквивалент диаметр. Думалоқ бўлмаган, исталган шаклдаги кўндаланг кесимли трубалардан суюқлик оқиб ўтганда, асосий чизиқли ўлчам сифатида гидравлик радиус ёки эквивалент диаметри қабул қилинади.
Труба ёки канал ичида харакат қилаётган оқим кўндаланг кесим юзасининг периметрига нисбати гидравлик радиус (м) деб номланади:
(12)
бу ерда F - суюқлик оқими кўндаланг кесим юзаси, м²; П - хўлланган периметр, м.
Ички диаметри d, кўндаланг кесим юзаси F = d²/4 ва хўлланган периметри П = d бўлган думалоқ труба учун гидравлик радиус ушбу формуладан топилади:
(13)
Гидравлик радиус орқали ифодаланган эквивалент диаметр қуйидаги кўринишга эга

Агар, (13) тенгламани инобатга олсак,

Томонлари а ва в бўлган тўртбурчак кўндаланг кесимли суюқлик билан тўлдирилган каналлар учун гидравлик радиус ушбу тенгламадан аниқланади:

эквивалент диаметр эса

Ички диаметри d_и ва ташқи диаметри d_т бўлган иккита трубалар хосил қилган халқасимон трубалараро бўшлиқнинг кўндаланг кесим юзаси учун эквивалент диаметр қуйидаги тенгламадан аниқлаш мумкин:

Думалоқ труба учун d_э = d.
Турғун ва турғунмас (нотурғун) оқимлар. Суюқлик харакат қонуниятларига қараб турғун ва нотурғун оқимлар бўлади.
Суюқлик оқимининг турғун харакати даврида вақт ўтиши билан суюқлик заррачаларининг тезлиги ва бошқа омиллар (босим, зичлик, температура ва хоказолар) ўзгармайди (dw/d=o, dp/d=o ва хоказо), лекин оқимда кузатилаётган нуқта холатига боғлиқ:

бу ерда w - суюқлик тезлиги; p - босим; h - оқим чуқурлиги.
Турғунмас харакат даврида тезлик, босим ва оқим чуқурлиги координата ва вақтга боғлиқ бўлади:

Оқимларнинг турғун харакати узлуксиз, нотурғун эса - даврий жараёнлар учун характерлидир.
Турғун харакат икки хил бўлади: текис ва нотекис.
Оқим узунлиги бўйича унинг тезлиги, босими, чуқурлиги ва шакли ўзгармаса, суюқликнинг харакати текис, лекин буларнинг акси бўлса – нотекис харакати содир бўлади.
Оқим ўртасида (ўқида) суюқлик харакатининг тезлиги максимал, девор атрофидаги оқимчаларда эса - минимал бўлади. Оқимда тезликлар тақсимланиши суюқлик харакат режимларига боғлиқ.

Оқимнинг узлуксизлик тенгламаси

Узлуксиз харакат қилаётган шароитда суюқлик оқимидаги тезликлар орасидаги боғлиқликни кўриб чиқамиз.

Бунинг учун оқимдан хажми dV = dx,dy,dz бўлган элементар параллелепипедни ажратиб оламиз (5-расм).