|
shart bajariladi. Bu ifodani Bernulli tenglamasi deb ataladi.
Bernulli tenglamasida qo‘shiluvchi hadlarning fizik ma’nosi bilan tanishaylik:
Bu yerda P –harakatlanuvchi suyuqlik ichidagi bosimni anglatadi va uni statik bosim deb yuritiladi.
– dinamik bosim. U suyuqlik ichidagi bosimni kamaytirishini xarakterlaydi.
- gidravlik bosim. U oqim nayi h balandlikka ko‘tarilgan taqdirda statik bosimning qanchaga kamayishini ifodalaydi.
Bernulli tenglamasi energiyaning saqlanish qonunini ifodalaydi va quyidagicha ta’riflanadi:
Siqilmaydigan ideal suyuqlikning barqaror harakatida bosim solishtirma energiyasi, kinetik va potensial solishtirma energiyalar yig‘indisi oqimning har qanday ko‘ndalang kesimida o‘zgarmaydi.
Yoki boshqacha ta’rif berish mumkin: ideal suyuqlikning barqaror oqishidagi to‘liq bosim dinamik, gidravlik va statik bosimlarning yig‘indisidan iborat bo‘lib, uning qiymati oqim nayining barcha qismlari uchun birday bo‘ladi.
Gorizontal oqim nayi uchun Bernulli tenglamasi quyidagi ko‘rinishda bo‘ladi:
(17)
chunki .
Bernulli tenglamasi gidro va aerodinamikaning asosiy qonunlaridan biri hisoblanadi va uning amaliy ahamiyati katta. Misol, Gidroturbinada Bernulli tenglamasiga muvofiq, suv bosimining potensial energiyasi tor suv chiqarish joyida (soploda) kinetik energiyaga aylanadi, bu kinetik energiya ishchi g‘ildirakni aylantiradi.
Bosimni xalqaro birliklar tizimi “XBS” dagi o‘lchov birligi sifatida 1 m2 yuzaga tik ravishda ta’sir etayotgan 1 N kuchning bosimi qabul qilinib, unga Paskal (Pa) deb nom berilgan
(18)
Real gaz va suyuqliklardagi ichki ishqalanish xodisasi qovushqoqlik deb atalib, u suyuqlik yoki gaz qatlamlarining bir biriga nisbatan harakatlanish jarayonida bo‘ladi. Suyuqlik qatlamlarining bir – biriga nisbatan harakatlanishi jarayonida ichki ishqalanish kuchlari vujudga kelib, u ichki ishqalanish deb ataladi. Ichki ishqalanish tufayli suyuqlikni tez harakatlanayotgan qatlami, sekin harakatlanayotgan qatlamini tezligini oshirishga harakat qiladi va aksincha.
0
X
ΔX
V1=0
V2=V
2-plastinka
1–plastinka bilan 2–plastinka orasi-da biror suyuqlik mavjud bo‘lib, 1–birinchi plastinka tinch (V1=0), 2 – plastinka tezlik bilan harakatlanayotgan bo‘lsin. 2 – plastinka tegib turgan suyuqlik qatlami molekulyar tutinish kuchlari tufayli u bilan birgalikda harakat qiladi.
1-plastinka
Suyuqlik har – bir qatlamning o‘ziga qo‘shni quyi qatlamga nisbatan tezligi aylanayot-
gan plastinka yo‘nalishida qo‘shni yuqori kattaligiga nisbatan tezligi esa plastinka harakatiga nisbatan teskari yo‘nalgan bo‘ladi. Tajribani ko‘rsatishga suyuqlikning ikki qatlami orasidagi ichki ishqalanish(F)ning qiymati qatlamlarining bir – biriga tegishli soxasining yuzi (S) ga va tezlik kvadrati deb ataluvchi kattalikka to‘g‘ri proporsional bo‘ladi.
(19)
Bu ifoda Nyuton formulasi deb atalib, real suyuqliklarining laminar oqimi paytida qatlamlar tezligi kesim bo‘ylab, quvur o‘qiga tomon ortib borishni ko‘rsatadi.
Bunda: F – ishqalanish kuchi, - suyuqlik qovushqoqligi (ichki ishqalanish koeffitsyenti) bo‘lib, suyuqlikni tabiatiga bog‘liq.
- tezlik gradenti bo‘lib, suyuqlik qatlamlari tezliklarning bir qatlamidan ikkinchi qatlamga o‘tganda o‘zgarish jadalligini harakterlaydi.
S – suyuqlik qatlamini yuzasi.
(18) ifodadan (19) hosil bo‘ladi qovushqoqlik formulasi kelib chiqadi.
Qovushqoqlik koefitsenti birligi qilib: XBS– sistemasida:
1Paskal – sekund qabul qilingan.
- ni SGS sistemasida 1 Puaz bilan o‘lchanadi.
Har xil Suyuqliklar uchun qovushqoqlik koefitsenti har xil bo‘ladi.
Masalan: Kostor moy uchun:
Glitseren uchun:
Suv uchun:
Qovushqoqlik koefitsenti temperaturaga teskari proporsional bo‘lib, tempratura ortishi bilan kamayib boradi. 271oS tempraturada suyuq geliy uchun bo‘lib, bunda geliy o‘ta oquvchan bo‘ladi.
Qovushqoq suyuqlikni R radusli turbadan laminar oqishini tajribada tekshirib, nemis olimi Puazeyl 1841 yilda vaqt birligi ichida trubadan oqib o‘tuvchi suyuqlikni topadigan formulani aniqladi.
(20)
Bu formula Puazeyl formulasi deb ataladi.
Bunda:Q – quvurdan 1s da oqib o‘tuvchi Suyuqlik miqdori.
R – quvur radusi.
L – quvur uzunligi.
P1 – P2 - bosim farqi.
Suyuqlik - qovushqoqligining uning - zichligiga (10) nisbati kinematik qovushqoqlik deyiladi. - dinamik qovushqoqlik.
Buni xisobga olib, Reynolds sonini (21) ko‘rinishda yozish mumkin.
Real suyuqliklar qovushqoqlikka ega bo‘lganligi tufayli ular jism sirti bo‘ylab erkin sirpanib harakatlana olmaydi. Oqim tezligi kichik bo‘lganida suyuqlikni yupqagina qatlami jism sirtiga yopishib chegara xosil qiladi. Chegara qatlamida suyuqlikning tezligi noldan oqim tezligining qiymatigacha ortib boradi. Buning natijasida jism suyuqlik oqimiga ta’sir qila boshlaydi. O‘z navbatida suyuqlik ham jismga muayyan kuch bilan bosadi. Bu kuch suyuqlik qovushqoqligi bilan bog‘liq bo‘lib, oqim tezligiga proporsionaldir.
(22).
Bunda Sx - suyuqlikning qovushqoqligiga jismning shakl va o‘lchamlariga hamda uning oqimidagi vaziyatga bog‘liq bo‘lgan proporsionallik koefitsentidir. Uni Stoks aniqlagan bo‘lib, kichik tezliklarda shar shaklidagi jism uchun
(23) ga teng.
Ideal Suyuqlikda. Real Suyuqlikda
7-rasm.
z – radusli sharsimon jismning suuqligidagi harakatiga Suyuqlik tomonidan ko‘rsatilgan qarshilik kuchiishqalanish kuchidan iborat bo‘ladi va u (14) ifoda bilan aniqlana di. Bu ifoda Stoks formulasi deb ataladi
Harakatlanayotgan suyuqlik tomonidan uning ichida joylashgan jismga ko‘rsatilayotgan qarshilik qovushqoqlik va bosim qarshiliklardan iborat bo‘ladi. Bu qarshilik peshona qarshiligi deb atalib, u ko‘p jihatidan jism shakliga bog‘liq bo‘ladi.
1,32 1,12 0,34 0,24 0.04
0.2 0.1
Disk yarim sharlar shar samolyot qanotiga
8-rasm.
o’xshash shakl
Suyuqlik va gazda harakatlanayotgan jismga ta’sir qiladigan F – kuch umumiy xolda harakat yo‘nalishiga biror burchak ostida yo‘nalgan bo‘ladi. Bu kuchni oqim yo‘nalishidagi - peshona qarshilik
va oqimga perpendikulyar bo‘lgan - ko‘tarish
kuchiga ajratish mumkin.
9-rasm.
Samolyotning yuqoriga ko‘tarilishi uning qanotiga ta’sir qiladigan ko‘tarish kuchiga asoslangan. Samolyot qanotini ko‘tarish kuchi nazariyasini N.E.Jukovskiy yaratgan.Samolyot gorizontal yo‘nalishda tekis
uchayotgan paytda dvigatelning tortish kuchi peshona qarshiligi kuchini, kutarish kuchi esa og‘irlik kuchini muvozanatlaydi.
Qisqacha xulosalar:
1.Uzluksizlik tenglamasi: V1S1=V2S2
2.Bernulli tenglamasi:
3. dinamik bosim.
4. gh – gidravlik bosim.
5.Yopishqoqlik koeffitsienti: .
6.Reynolds soni: .
7.Stoks formulasi: Fishq = 6r.
8.Samolyot qanotini kutaruvchi kuch: Fk = Cu S.
Do'stlaringiz bilan baham: |
