Suyuqlik harakatida gidravlik qarshiliklar va naporlar yo`qolishi peja

8.3.Tekis harakatning asosiy tenglamasi va quvurlardagi uzunlik bo’yicha bosim yo’qotilishi.
Tekis harakatning asosiy tenglamasi. Uzunlik bo’yicha napor yo’qolishining qarshilik kuchlariga bog’liqligini o’rnatish uchun, shunday suyuqlik oqimini qarash kerakki, bunda faqat uzunlik bo’yicha qarshilik bo’ladi va mahalliy qarshiliklar bo’lmaydi.

8.2-rasm. Suyuqlik harakatiga ta`sir etadigan kuchlar

Bu shartlarning bajarilishida 1-1 va 2-2 qirqimlar orasida kesim ajratib olamiz va unga ta’sir etadigan tashqi (sirtqi va massa) va ishqalanish kuchlarini qarab chiqamiz (8.2 - rasm).
Qaraladigan suyuqlik kesimida uning G og’irlik kuchi, olib tashlangan suyuqlik hajmi tomonlaridan 1-1 va 2-2 qirqimlarga P₁ va P₂ bosim kuchlari, uzunlik bo’yicha T qarshilik kuchi va o’zan devori tomonidan oqim yon tomonlariga N normal bosim kuchlari ta’sir qiladilar.
Hamma ko’rsatilgan kuchlarning 0-0 oqim o’qiga proektsiyalarining tenglamasini qaraymiz. Bu holda N kuch proektsiyalari nolga teng bo’ladi va tenglama
(8.3)
ko’rinishni oladi. Bunda - gorizontga nisbatan oqim o’qining burchagi. 1-1 va 2-2 qirqimlardagi harakat ravon o’zgaruvchan bo’lib hisoblangani uchun, bularda bosim gidrostatika qonuniga ko’ra taqsimlangan va bosim kuchlari
(8.4)
bo’ladi. Bunda p₁ va p₂ – mos ravishda qirqim og’irlik markazlaridagi bosimlar;
- oqim jonli kesim yuzasi.
Kesimning og’irlik kuchi
, (8.5)
bu yerda - qirqimlar orasidagi masofa.
qiymatini quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:
(8.6)
T uzunlik bo’yicha qarshilik kuchi oqimlar va o’zan devorlari orasidagi ishqalanish bilan, shuningdek, har xil tezliklar bilan harakatlanayotgan suyuqlikning qo’shni bo`lgan zarrachalari orasidagi o’zaro yopishlarni bartaraf qilish qarshiligi bilan xarakterlanadi. Lekin umumiy holda ikkinchi faktorni hisobga olish juda murakkabligi sababli, uzunlik bo’yicha qarshilik kuchini shartli ravishda oqim va o’zan devorlar orasidagi ishqalanish kuchi kabi tasavvur etiladi:
, (8.7)
bu yerda - namlangan perimer; - oqim bilan o’zan tekkan birlik yuzasidagi urinma kuchlanishlarning o’rtacha qiymati.
Tekis harakatdagi oqimning hamma xarakteristikalari, shu jumladan urinma kuchlanishlar ham uzunlik bo’yicha o’zgarmaydilar, lekin namlanish perimetrining har xil nuqtalarida har xil bo’lishi mumkin. Bundan tashqari, kattalik haqiqiy qarshilikni hisobga olishi kerak, shu hisobdan suyuqlik zarrachalari orasidagi ishqalanish kuchlarini ham, ya’ni uning qovushqoqligiga, tezliklarning tarqalishi va ularning o’zgarishlariga, oqimda uyurmalar hosil bo’lishiga, harakatlanayotgan suyuqlik zarrachalari aralashishiga bog’liq.
(8.4), (8.5), (8.6) va (8.4) ifodalar hisobga olinsa, u holda (8.3) tenglama quyidagi ko’rinishni oladi:
.
Bu tenglamaning hamma a`zolarini qaraladigan kesimning og’irlik kuchiga bo’lib va bir qancha o’rin almashtirishlardan keyin
(8.8)
ifodani hosil qilamiz.
Bu ifodaning chap tomoni I_p pьezometrik nishablikni ko’rsatadi. Bu nishablik butun kesim uzunligi bo’yichcha qarshilik o’zgarmas va tekis harakat bo’lgani uchun o’zg’armas bo’lib hisoblanadi. Buni hisobga olib, (8.8) tenglama quyidagi ko’rinishni oladi:
(8.9)
bu yerda R – gidravlik radius. formula bilan aniqlanadi.
(8.9) tenglama tekis harakatning asosiy tenglamasi deb ataladi. Tekis harakatda tezlik va tezlik napori o’zgarmas, napor chizig’i p`ezometrik chiziqqa parallel bo’lganligi uchun, gidravlik nishablik p`ezometrik nishablikka teng bo’ladi:
(8.10)
Bu (8.10) ifoda ham tekis harakat tenglamasi deb ataladi.
(8.11)
va
(8.12)
(8.9) va (8.12) tenglamalar uzunlik bo’yicha napor (energiya) yo’qolishining urinma kuchlanishlarga (uzunlik bo’yicha qarshilik kuchlariga) bog’liqligini ko’rsatadilar. Bunda umumiy holda tajriba ma’lumotlari asosida aniqlanadi.