Асосий тенгламалар

Гидродинамика. Трубаларда суюқликларнинг оқиши

1. Асосий тенгламалар

1.1. Суюклик окимининг режими.

Суюклик окимининг режими Рейнольдс критерийсига боглик:

(5.1)

Re< 2300 булганда оким режими ламинар;

2300 Re> 10 000 булганда турбулент оким булади.

2. 
   Идиш ичидаги суюклик сатхи узгармас булганда тагидаги кичкина тешикдан окиб тушаётган суюклик тезлиги:
   

(5.2)

бу ерда  - улчамсиз, тезлик коэффициент; Н – тешик марказига нисбатан олинган суюклик сатхи баландлиги, м.

Агар идиш ичидаги суюклик сиртидаги Р₀ босим, оким тушаётган майдондаги Р босимдан фарк килса (5.10) – тенгламадаги Н катталик урнига куйидаги Н¹ катталик куйилади:

(5.3)

Сатх узгармас ва Р₀ = Р булганда идиш тагидан окиб тушаётган суюклик сарфи:

(5.4)

бу ерда = - сарф коэффициенти; f₀ – тешикнинг юзаси, м²;

 - окимнинг сикилиш коэффициенти.
(5.10) ва (5.12) – тенглмалардаги , ,  - улчамсиз коэффициентлар тажрибалар ёрдамида аникланади. Сув ва ковушоклиги сувникига якин булган суюкликлар учун текис тешик булса  0,62, агар тешикка кичкина трубача (насадка) урнатилган булса  0,82 деб олиш мумкин.
3. Кундаланг кесими f узгармас булган усти очик идиш тагидаги f₀ юзали тешикдан суюклик окаётган булса, идишнинг бушашига кетадиган вакт:
, [c] (5.5)

бу ерда Н – суюкликнинг бошлангич сатхи, м.

3. 
   Стандарт диафрагмадан окиб утаётган суюклик (газ) сарфи:
   

(5.6)

бу ерда  - диафрагманинг сарф коэффициенти (маълумотномалардан олинади); к – кувур девори гадир-будурлигини хисобга олувчи тугрилаш купайтмаси (маълумотномалардан олинади); f₀ – диафрагма тешигининг юзаси, м²; Н – диафрагмага уланган дифманометрдаги суюклик сатхлари фарки, м; _М – дифманометр суюклигининг зичлиги, кг/м³;  - кувурдан окаётган суюкликнинг зичлиги, кг/м³.

5. Кувурдан окаётган суюкликнинг уртача ва максимал тезликлари орасидаги богликлик:
а) ламинар оким учун:  = 0,5 _макс; (5.7)
б) турбулент оким учун: =(0,80,9)_max (5.8)
Кувур марказидаги, яъни максимал тезликни Пи то – Прандтл трубаси ёрдамида улчаш мумкин:


(5.9)

Пито – прандтл трубкаси хам кувурлардан окаётган суюкликлар ва газларнинг хажмий сарфини улчш учун ишлатилади, яъни улчанган максимал тезликдан (5.9) – тенгламадан уртача тезлик ва кейин (5.1) – тенгламадан V топилади.

6. Тармокнинг умумий гидравлик каршилиги (изотермик оким учун):


(5.10)

бу тенгламадаги кушилувчиларни топиш куйида курсатилган:

а) окимнинг тезлигини хосил килиш учун сарфланган босим:

(5.11)

б) тугри кувурдаги ишкаланишни енгиш учун керакли босим:
(5.12)

бу ерда  - ишкаланиш коэффициенти; L – кувурнинг узунлиги, м.

- ламинар оким учун:
(5.13)

• 
  
• 
  силлик кувур ичидаги турбелент оким учун (шиша, мис):
  

(5.14)

• 
  
• 
  гадир-будирликка эга булган (пулат, чугун) кувурлар ичидаги турбулент оким учун:
  

(5.15)

бу ерда  = е/d_э – нисбий гадир-будирлик; е – дунгликчаларнинг уртача баландлиги (маълумотномалардан олинади); d_э – эквивалент диаметр (доира кундаланг кесимли трубалар учун d_э = d).

Змеевиклар учун ишкаланишда йукотилган босимни топишда тугри труба учун (5.12) – тенгламадан топилган коэффициентга купайтирилади:

(5.16)

бу ерда D – змеевик урамининг диаметри;

в) махаллий каршиликларни енгишга сарфланадиган босим:
(5.17)

бу ерда  - махаллий каршилик коэффициенти (маълумотномалардан олинади);

г) суюкликни бир нуктадан иккинчисига кутариш, яъни гидростатик босимни енгишга кетадиган босим:

бу ерда Н – кутариш баландлиги, м;

д) - курилмаларнинг гидравлик каршилигини енгишга сарфланадиган босим (куйида курилади);
е) - кувур охиридаги кушимча босим (аппарат ичида босим хосил килиш, суюкликни сачратиб юбориш ва бошкалар учун керак булади).
Юкоридагиларни (2.17) – тенгламага куйсак:


(5.18)


7. Кожухтрубали иссиклик алмаштиргичларнинг гидравлик каршилиги:
а) трубалар ичидаги бушлик учун (иссиклик алмаштиргичнинг трубалари орасидаги бушликда тусиклар булмаган холларда у ердаги гидравлик каршиликни хисоблашда хам кулланилади):


(5.19)

бу ерда - бир йулнинг узунлиги, м; n – йуллар сони.

Махаллий каршилик коэффициентининг кийматлари:
- трубалар ичида
кириш ва чикиш камералари =1,5
180⁰ га бурилишлар 2,5
трубаларга кириш ва чикиш 1,0
- трубалар орасида
бушликка кириш ва ундан чикиш 1,5
тусиклар туфайли 180⁰ га бурилиш 1,5
90⁰ га бурилиш 1,0
б) трубалар орасида тусиклар бор холлар учун:
- трубалари туртбурчак шаклида урнатилган дасталар учун:


(5.20)

- шахмат шаклида урнатилган трубали дасталар учун:

булганда
(5.21)


булганда


(5.22)

бу тенгламаларда в – труба уки билан оким йуналиши орасидаги бурчакка боглик булган тузатма коэффициент; m – оким йуналишдаги трубалар катори сони; d_Т – трубаларнинг ташки диаметри, м; S₁ ва S₂ – трубаларнинг кундаланг ва буйлама кадамлари.

Тузатма коэффициент в нинг кийматлари:

^0	10	30	40	50	60	70	80	90
в	0,15	0,38	0,53	0,69	0,83	0,95	1	1

2.11.Насадкали колонналарнинг гидравлик каршилиги:

(5.23)

бу ерда Р_ҚН – курук (намланмаган) насадканинг каршилиги, Па;

С – коэффициет; U – сугориш зичлиги, м³/(м²с).
Коэффициент С нинг кийматлари (Рашиг халкалари учун):

• 
  тўғри терилган насадкалар:
  

насадка улчами, мм 50 80 100
С коэффициент 173 144 119

• 
  тартибсиз тулдирилган насадкалар:
  

насадка ўлчами, мм 25 50
С коэффициент 184 169
Қуруқ насадканинг гидравлик қаршилиги:


(5.24)

бу ерда  - насадкаларнинг каршилик коэффициенти; Н – насадка катламининг баландлиги, м; d_Э – эквивалент диаметр, м; _r – насадканинг буш кесимидаги (хакикий) тезлик, м/с; _r – газнинг зичлиги, кг/м³.

бу тенгламаларда V_б – буш хажм, м³/м³; _Н – насадканинг солиштирма бушлиги, м²/м³ (бу иккала катталикнинг киймати маълумотномалардан олинади);  - колоннанинг тулик кундаланг кесимига нисбатан олинган, яъни мавхум (фиктив) тезлик, м/с.

(2.24) – тенгламани куйидагича ёзиш мумкин:


(5.25)
Насадкаларнинг каршилик коэффициети куйидагича топилади: