1 лаборатория иши

Текшириш учун саволлар.

1. Бернулли тенгламаси.

2. Ишқаланиш қаршилиги.
3. Маҳаллий қаршиликлар.
4. Ламинар ва турбулент режимларда, ҳамда ўтиш соҳасида ишқаланиш коэффициентларини аниқлаш.
5. ғадир-будурлик ва гидравлик силлиқ трубалар.
6. Бернулли тенгламасини келтириб чиқаринг. Унинг физик маъноси.
7. Оқимнинг узлуксиз тенгламаси.

АДАБИЁТЛАР

1. Касаткин. А.Г Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия 1973. – 727 с.

2. Юсупбеков Н.Р., Нурмухамедов Х.С., Зокиров С.Г. Кимевий технология асосий жараён ва курилмалари. – Т.:Шарк, 2003. – 644 б.
3. Салимов. З, Тўйчиев И. Химиявий технология процесслари ва аппаратлари. – Тошкент, Ўқитувчи, 1987. - 406 б.
4. Юсупбеков Н.Р., Нурмуҳамедов ¥.С., Исматуллаев П.Р. Кимё ва озиқ-овқат саноатларнинг жараён ва қурилмалари фанидан ҳисоблар ва мисоллар. - Тошкент, Nisim, 1999. – 351 б.
5. Гельперин.Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1981. – кн.1. - 410 с.
6. Павлов. К.Ф, Романков. П.Г, Носков. А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1981. – 575 с.
7. Кимевий технологиянинг гидромеханик, иссиклик ва масса алмашиниш жараенлари буйича лаборатория ишлари /Нурмухамедов Х.С., Туйчиев И.С., Гулямова Н.У., Нигмаджонов С.К., Ниезов К.М., Абдуллаев А.Ш., Алиева К.К. – Т.: ТКТИ, 2001. – 152 б.


Лаборатория иши №3

СУЮҚЛИКЛАРНИНГ ТЕЗЛИГИ ВА САРФИНИ

ПИТО-ПРАНДТЛ НАЙЧАСИ БИЛАН ЎЛЧАШ

Ишнинг назарий асослари

Суюқликларни ҳаракатини ўрганишда, тезлиги ва сарфланиш миқдорини аниқлашда Бернулли тенгламаси қўлланилади. Саноатда суюқликнинг тезлиги ва сарфини ўлчаш учун дроссель асбоблар ва пневмометрик трубалар ишлатилади. Пневмометрик трубаларни масалан, Пито-Прандтл найчасининг ишлаш принципи қуйидагича.

3.1 - расм. Статик ва динамик босимларнинг ўзгариши.

ТўҚри вертикал пьезометрик найчада суюқлик гидростатик босим h_cm га тенг баландликка кўтарилади , яъни бу катталик труба ўрнатилган жойидаги статик босимни ўлчайди. Букилган найча ҳаракатланаётган суюқлик окими йўналишига қарма-қарши қилиб ўрнатилган бўлиб, ундаги суюқлик баландлиги каттароқ бўлади. Бу баландлик статик босим h_cm ва динамик босим h ларнинг йиғиндисига тенг бўлади.

Бу трубалар ёнма-ён ўрнатилган бўлиб, улардаги суюқликлар баландлигини фарқи динамик босимни кўрсатади. Динамик босимнинг қийматидан тезликни топиш мумкин. Букилган найчанинг ўқи оқим йўналишнинг ўқи билан бир бўлгани учун бу тезлик максимал тезлик бўлади:
= ; (3.1)
3.1 - расмдан кўриниб турибдики, трубанинг кенг жойида тезлик кичик бўлгани учун динамик босим кичик булади. Бернулли тенгламсига биноан трубанинг ҳар бир кесимида умумий гидродинамик босим ўзгармас бўлиб, геометрик, статик ( ) ва динамик ( ) босимлар йиғиндисига тенг:
(3.2)
Шунга асосан иккинчи кесимида трубанинг тор қисмда ҳам умумий босим ўзгармас бўлиб, геометрик ва статик босимлар камаяди, динамик босим эса, тезлик ошгани учун, кўпаяди.
3.1.-расмдаги найчалар пьезометрик найча деб аталади. Пьезометрик найчаларидаги суюқлик трубадаги оқаётган суюқлик билан бир ҳил бўлади. Пито-Прандтл найчаси U - симон манометрга эга бўлиб, бу манометр (3.2-расм) трубадаги суюқликка нисбатан зичлиги каттароқ, трубадаги суюқлик билан аралашмайдиган суюқлик билан тўлдирилади.
Оқимнинг максимал тезлиги w_max (3.3) тенгламадан аниқланади.
; (3.3)
бу ерда - муҳит зичлиги, кг/м³; h - манометрдаги суюқлик баландлиги, м; _м - манометрдаги суюқлик зичлиги, кг/м³.

3.2 - расм.

Ўртача тезликни топиш учун ҳаракат режимни аниқлаш керак. Суюқликларни ҳаракат режими Рейнольдс критерийсининг қиймати Re_кр билан аниқланади:
;
d- трубанинг диаметри, м; - муҳитнинг динамик қовушоклиги, Нс/м².
Максимал тезлик орқали
; (3.4)
Агар Re_max<2320 бўлса, ҳаракат режими ламинар режим бўлиб, ўртача тезлик
; (3.5)
Re>10000 бўлганда ҳаракат режими турғун турбулент режим бўлиб, у холда ўртача тезлик
(3.6)
Бундан ташқари ўртача тезликни аниқлаш учун Пито-Прандтл найчасини трубадаги оқимнинг кесими бўйича турли жойига суриб, шу нуқталарга тўғри келган тезликлар аниқланади. Масалан, бир кесимнинг вертикал бўйича 10 та нуқтасида тезликларни аниқлаб уларни ўртачаси топилади:
; (3.7)
;
бу ерда n- ўлчамлар сони. Ўртача график тезликни бўйича топилса ҳам бўлади. Бунинг учун максимал тезлик ва Рейнольдс критерийси аниқлаб, графикдан топилади ва бу нисбатан ўртача тезлик топилади 3.3 расм.
Суюқлик миқдори эса секундли сарф тенгламаси орқали аниқланади:
(3.8)
F-трубанинг кўндаланг кесим юзаси, м².
Саноатда оқим тезлиги ва сарфини ўлчаш учун дроссел асбоблар ҳам ишлатилади. Уларнинг ишлаш принципи Бернулли тенгламасига асосланган бўлиб, трубаларнинг тор ва кенг кесимларидаги динамик босимлар фарқининг ўзгариши
3.4-расм 3.5-расм

Ўлчовчи диафрагма юмалоқ юзали тешикли юпқа гардиш бўлиб, унинг маркази трубанинг ўқига тўғри келади (3.4-расм).
Ўлчовчи сопло равон, юмалоқлашган кириш ва цилиндрик чиқишга эга бўлган насадкалар (3.5-расм). Ўлчовчи сопло ва диафрагмаларнинг дифференцал манометрлари, асосий трубага халқасимон камера бўлмаса икки канал орқали қўшилади.
Вентури трубкасида ўлчовчи диафрагма ва соплога нисбатан босимни йўқолиши кам бўлади, чунки унинг диаметри аста секин торайиб, сўнгра кенгаяди ва ўз холатига қайтади. (3.6.-расм).

3.6-расм

Трубага горизонтал холда ўрнатилгани учун 1-1 ва 2-2 кесимлардаги босимларнинг ўзгариши Бернулли тенгламаси орқали қуйидагича ифодаланади:
(3.9)
(3.10)
Бу ерда h - трубанинг тор ва кенг қисмидаги босимлар ўзгаришиниш динамометрда ўлчанган миқдори, мм (ишчи суюқлик устуни).
Трубадаги суюқликнинг ўртача тезлиги ва сарфини аниқлаш учун узлуксизлик тенгламасидан фойдаланилади. Трубанинг кенг қисмидаги тезликни w₁, тор кесимдаги тезлик w₂ орқали ифодалаймиз.
(3.11)
Вентури трубаси, сопло ва диафрагмада сиқилган оқимнинг юзаси F₂, трубанинг тор қисмининг кесим юзасига тенг бўлади.
Тезликнинг қийматини динамик напорлар айирмасини ифодаловчи тенгламага (3.10) қўйсак:
(3.12)
бундан
(3.13)
Диафрагма сополни тешиги S₀ дан ва Вентури трубасининг тор кесимидан ўтаётган, яъни, трубадан ўтаётган суюқлик сарфининг миқдори эса:


(3.14)
бу ерда  - тузатиш коэффициенти (<1); d₀ - диафрагмага тегишли диаметр.
Тузатиш коэффициентининг миқдори суюқликнинг ҳаракат режимига ва дроссел асбоблар диаметрининг труба диаметри нисбатига боғлиқ:
(3.15)
 - дроссель асбобларининг сарф коэффициенти деб юритилади.
Дроссель қурилмаларининг диаметри труба диаметридан 3-4 матра кичик, шунинг учун (3-14) тенгламадаги (d₂/d₁)⁴ катталик хам кичик бўлади. Демак, суюқликнинг сарфини қуйидагича аниқлаш мумкин:
(3.16)
Иш бажаришдан мақсад:
Суюқликларнинг тезлиги ва сарфини Пито-Прандтл найчалари билан ўлчашни ўрганиш.
Ишни бажариш тартиби.
Идишга суюқлик тўлдирилади. Вентил очилиб, суюқлик сарфи V_min дан V_max гача ўзгартирилади. Ротаметрнинг ҳар бир кўрсатувига қараб график бўйича суюқлик сарфи ўлчанади. U-симон дифманометрнинг h_g кўрсатуви ўлчанилади. Бу кўрсатувлар ҳисоблаш жадвалига ёзилади.
3
.7-расмдаги лаборатория қурилмаси текширилади

1-босим хосил қилувчи идиш; 2-суюқлик сарфи ўлчанаётган труба d=40мм; 3-ротаметр РС-5; 4-вентил; 5-U-симон дифманометр; 6-Пито-Прандтол найчаси.

3-1 жадвал

Ўлчанадиган миқдорлар			Ўисобланувчи миқдорлар
hg, м	T?K	Ротаметр кўрсатиши		wmax	Remax	wур	V=wP

Тажриба натижаларини ҳисоблаш

Суюқлик сарфини ҳисоблаш учун биринчидан суюқликнинг максимал тезлиги ўлчанади:

,
h-U-симон дифференциал манометрдаги суюқлик баландликларини фарқи, м. Кейин суюқликни ҳаракат режими аниқланади:

бу ерда d - трубанинг диаметри, d=40мм;  - сувнинг зичлиги, кг/м³
- сув қовушоқлиги, Нс/м².
Рейнольдс критерийсига қараб ўртача тезлик топилади:
1) Re < 2320 -w_ур = 0,5 w_{max ;} 2) Re > 1000 -w_ур =(0,8-0,9) w_max
ва нихоят суюқликни сарфи аниқланади:

бу ерда F - трубанинг кўндаланг кесим юзаси, м².