Режа: Гидродинамиканинг асосий масаласи

Гидродинамиканинг асосий масаласи ва услуби.
Суюқлик ҳаракат қилаётган фазонинг ҳар бир нуқтасида шу нуқтага тегишли тезлик ва босим мавжуд бўлиб, улар ўз қийматига эга бўлади, яъни тезлик ва босим координатлар x, y, z га боғлиқ. Табиатдаги кузатишлар шуни курсатадики, нуқтадаги суюқ заррачага таъсир қилаётган босим ва тезлик вақт утиши билан ўзгаради. Суюқлик ҳаракат қилаётган фазонинг ҳар бир нуқтасида хаёлан тезлик ва босим векторларини кўриб чиқсак, кўрилаётган ҳаракатга мос келувчи тезлик ва босим тупламларини куз олдимизга келтирамиз. Ана шу усул билан тузилган тезлик туплами тезлик майдони дейилади. Худди шунингдек, босим векторларидан иборат туплам босим майдони деб аталади. Тезлик ва босим майдонлари вақт утиши билан ўзгариб борадт. Гидростатикадаги каби гидродинамикада ҳам гидродинамик босимни p билан белгилаймиз ва уни содда қилиб босим деб айтамиз. Тезликни эса u билан белгилаймиз.
У ҳолда тезликнинг координата ўқларидаги проекциялари , , бўлади.
Юқорида айтилганга асосан суюқлик параметрлари функция кўринишида ёзилади:

Тезлик проекциялари ҳам фунциялардир.

Бу келтирилган функцияларни аниқлаш ва улар ўртасидаги ўзаро богланишни топиш гидродинамиканинг асосий масаласи ҳисобланади. Гидродинамика масалаларини хал қилиш назарий текширишлар ва тажрибалар утказиш, сунгра олинган натижаларни ўзаро таккослаш усули билан олиб борилади.
Назарий текширишлар ҳаракатини ифодаловчи дефференциал тенгламалар тузиш ва уларни ечиш ёки Ўхшашлик назарияси асосида асосий параметрлар орасидаги муносабатларни топишга олиб келади. Тажрибалар эса турли улчов асбоблари ёрдамида ҳаракат параметрларини топишга ёрдам беради.

Суюқликнинг баркарор ва бекарор ҳаракатлари

Ҳаракат вақтида суюқлик оқаётган фазонинг ҳар бир нуқтасида тезлик ва босим вақт утиши билан ўзгариб турса, бундай ҳаракатга бекарор ҳаракат дейилади. Табиатда дарё ва каналлардаги, техникада трубалардаги суюқликнинг ҳаракати асосан бошланганда ва кўп ҳолларда бутун ҳаракат давомида бекарор бўлади.
Агар суюқлик оқаётган фазонинг ҳар бир нуқтасида тезлик ва босим вақт бўйича ўзгармаса ва фақат координаталарига боғлиқ бўлса,

бундай ҳаракатга баркарор ҳаракат дейилади. Бу хол труба ва каналларда суюқлик маълум вақт окиб турганда юзага келиши мумкин. Оқим чизиғи, оқим трубкаси ва оқимча хакида тушунча. Элементар оқимчаларнинг баркарор ҳаракат вақтидаги хусусиятлари.
Одатда бирор воқеа ёки ходисани текширишда уни бутунлигича текшириб бўлмагани учун бирор соддалаштирилган схема қабул килинади ва шу схема асосида текширилади. Гидравликада суюқлик ҳаракати қонуниятларининг табиатини энг яхши ифодалаб берувчи схема суюқлик оқимини элементар оқимчалардан иборат деб каровчи схема ҳисобланади. Буни гидравликада «суюқлик ҳаракатининг оқимчали модели» деб аталади. Бу модел асосида оқим чизиғи, оқим трубкаси ва оқимча тушунчалари ётади.
а) Оқим чизиғи –суюқлик ҳаракат қилаётган фазода суюқликнинг бирор заррачасининг ҳаракатини кузатсак, унинг вақт утиши билан олдинма-кетин олган вазиятларини 1,2,3… нуқталар билан ифодалаш мумкин
(2.1- расм) ва бу нуқталарда ҳаракатдаги заррача ҳар хил тезлик ва босимга эга бўлади. Шу нуқталарни чизиқ билан туташтирсак, суюқлик заррачасининг траекторияси ҳосил бўлади. Энди, суюқлик заррачасининг тезлигини кузатамиз. Заррачанинг кўрилаётган вақтда А нуқтадаги тезлик вектори ни кўрамиз. Шу вектор давомида А дан масофада турган В нуқтада ҳаракатдаги суюқлик заррачасининг В нуқтага тегишли тезлик вектори ни кўрамиз.