|
Mustaqil yechish uchun masalalar
1-masala
Chuqurligi P=4m bo’lgan kanalni diametri d=2m bo’lgan qalqon vertikal ravishda to’sib turibdi . Suvning gidrostatik bosimi va bosim markazi aniqlansin. Qalqon dumaloq shaklda.
Javob:
2-masala
Berilgan: N=6m, V=2m, suyuqlik - suv ( ). Bosim va bosim markazining joylashishi aniqlansin .
Javob: P=360kN;
3-masala
Agar H=6m , B=2m, =10kN/m3 (suv), α=300 (sin300= 0,5) bo’lsa, Gidrostatik bosim kuchi va bosim markazi aniqlansin.
Javob: P=720kN;
4-masala
Silindrning chorak qismiga ta’sir qiluvchi gidrostatik bosim kuchining yo’nalishi va kattaligini aniqlang . Suvning balandligi h=r=2m. Yuza kengligi V.
Javob: ;
2-Amaliy mashg’ulot
Gidrodinamikaning asosiy masalasiga doir masalalar yechish
Nazariy qism
Gidrodinamikani o’rganishning asosiy obyekti bu suyuqlik oqimi, ya’ni suyuqlik massasining chegaralangan sohadagi harakatidir (quvur, kanal devori).
Suyuqlik oqimi quyidagilar bilan xarakterlanadi:
Fj.s. - ishchi kesim yuzasi, m2;
Ss - ho’llanganlik perimetri, m;
Rg - gidravlik radius, m.
(1)
Suyuqlik sarfi deb birlik vaqt ichida ishchi kesim yuzasidan o’tuvchi suyuqlik miqdoriga aytiladi.
hajmiy sarf, m3/s:
(2)
Massa sarfi, kg/s:
(3)
Suyuqlikning oqim tezligi birlik kesim yuzasidan Fj.s o’tuvchi suyuqlik hajmi Vt bilan aniqlanadi:
(4)
Suyuqlikning massa sarfi birlik kesim yuzasidan Fj.s o’tuvchi suyuqlik massasi mt bilan aniqlanadi:
(5)
Hajmiy tezlikdan foydalanib suyuqlik oqimining uzluksizligini quyidagacha yozish mumkin:
(6)
Bundan suyuqlikning oqim tezliklari ishchi kesim yuzalariga teskari praporsionalligi kelib chiqadi:
(7)
Reynolds soni suyuqlikning harakat rejimini aniqlaydi:
(8)
Bu yerda: - oqimning o’rtacha tezligi, m/s;
d - quvur diametri, m;
- suyuqlik zichligi, kg/m3;
- dinamik qovushoqlik, N. s/m2;
- kinematik qovushoqlik, m2/s.
Reynolds soni suyuqlikning harakat rejimini aniqlash uchun gidravlik radius tushunchasi kiritiladi Rg = d, u holda:
(9)
Reynolds soni Re =2300 da kritik deyiladi.
Silliq va aylana quvurlarda Re <2300 bo’lganda harakat rejimi laminar, Re>2300 da turbulent bo’ladi (tajribada aniqlangan).
Bernulli tenglamasi:
(10)
Bu yerda z1g va z2 g - zarrachalarning 1 va 2 kesimlardagi solishtirma holat energiyasi, kj/kg.
va - solishtirma bosim energiyasi, kj/kg;
va –solishtirma kinematik energiyasi, kj/kg.
Agar (10) tenglikni hadma-had g ga bo’lib chiqsak, u holda quyidagi ko’rinishga keladi:
(11)
Bu yerda: z - geometrik bosim kuchi, m;
- pyezometrik bosim kuchi, m;
- statistik bosim kuchi, m, 1 kg suyuqlikning to’liq potensial energiyasi.
Tenglamaning hamma a’zolari suyuqlikning ustun balandligi va uzunligining o’lchami bilan aniqlanadi.
Ideal suyuqlik uchun ixtiyoriy kesimda quyidagi munosabat o’rinli:
(12)
(12) tenglik ideal suyuqlikning elementar oqimchasi uchun Bernulli tenglamasi deyiladi. Real qovushqoq suyuqlik harakatida oqimga yo’naltirilgan tezlik hisobga olinadi.
Amaliyot jarayonida o’rta tezlik tushunchasi kiritiladi. Bunda hajmiy kinetik energiyasi doimiyga nisbatan kam bo’ladi. Tajriba orqali topilgan a koeffitsientni kiritamiz. Aylana quvurda laminar jarayonida suyuqlikning harakati a=2 trubulent jarayonida a=1,04+1,13
Real suyuqlikning elementar oqimchasi uchun Bernulli tenglamasi quyidagicha:
(13)
Pito quvurining quyi teshigidagi oqim tezligi:
(14)
Bu yerda: j- real suyuqlik parametrlarini va quvur konstruksiyasini
hisobga oluvchi koeffitsient;
h - quvurdagi suyuqlik balandligi, m.
Pnevmometrik quvur o’rnatilgan nuqtadagi suyuqlik harakati tezligi:
(15)
Bu yerda: h - difmanometr tirsaklaridagi sathlar farqi, m;
1 va 2 - suyuqliklarning zichligi, kg/m3;
a - quvur aniqligini hisobga oluvchi koeffitsient,
(a = 1 1,04).
Chiziqli qarshilik (ishqalanish qarshiligi) Darsi formulasi bo’yicha aniqlanadi:
(16)
Bu yerda: tr – ishqalanishning uzunlik bo’yicha qarshilik koeffitsienti;
l - quvur uzunligi;
d - quvur diametri;
- quvurning chiqish kesimidagi tezlik, m/s;
- zichlik, kg/m3.
Laminar harakat uchun suyuqlikning qarshilik koeffitsienti ltr Puazeyl formulasi bo’yicha aniqlanadi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
