Урганч давлат университети

Гидравликанинг асосий тенгламаси Бернулли тенгламасидир:
Z + P/(g) + v²/2g = const , (3-31)
бу ерда Z - нивелир баландлик ёки геометрик босим, м; P/(g) - пьезометрик (статик) босим, м; v²/2g - тезлик (динамик) босими, м.
(3-31) тенгламанинг чап томонидан катталиклар йигиндиси гидродинамик босим Н деб юриталади.
Агар Z = h_г , P/(g) = h_cт ва v²/2g = h_д деб белгиласак, унда
H = h_г+h_cт+h_д . (3-32)
бу ерда h_г+h_cт- суюқликнинг бирлик массасини солиштирма потенциал энергияси; h_д- суюқликни солиштирма кинетик энергияси.
Суюқлик окими қувурнинг бир кисмидан иккинчи кисмига утганида хам умумий гидродинамик босим узгармайди, яъни:
Z₁+ P₁/(g)+ v₁²/2g = Z₂+ P₂/(g)+ v₂²/2g . (3-33)
Хакикий суюқликлар учун ушбу тенглама қуйидагича ёзилади
Z₁+ P₁/(g) + v₁²/2g = Z₂ + P₂/(g) + v₂²/2g + h_и
ёки
h_г + h_cт + h_д + h_и = H, (3-34)
бу ерда h_и- суюқликни харакатланиши пайтида ички ишкаланиш кучларини енгиш учун сарфланадиган босим (йукотилиш).
Агар суюқлик горизонтал қувурда харакатланса
h_г = 0, h_cт + h_д + h_и = H.
Бернулли тенгламаси умумий гидродинамик босимни, суюқликларни тезлиги ва сарфини, суюқликларни турли идишлардан окиб чикиш вактини аниқлаш каби бир катор мухандислик масалаларини ечишда кулланилади.
Технологик қувурларнинг гидравлик қаршиликларини аниқлашдан асосан иккита мақсад кўзланган:
- аппаратни технологик тизим таркибига киритилиши туфайли пайдо буладиган кушимча гидравлик каршилик кийматини аниқлаш;
- суюқликни аппарат ва унинг қувурлари буйлаб хайдаш учун зарур булган кувватни аниқлаш.
Технологик аппаратлар ва қувурларнинг гидравлик қаршиликларини ҳисоблаш натижаларига кура насос танланади.
Қувурлардан хайдалаётган суюқлик босимининг бир кисми ички ишкаланиш кучлари каршилигини Р_и ва махаллий каршиликларни Р_м енгиш учун сарфланади.
Р = Р_и + Р_м , (2-52)
бу ерда Р- суюқлик босимини (напори) йукотилиши, Па .
Суюқликни харакатланиши пайтида ички ишкаланиш кучлари қувур ва каналларнинг бутун узунлиги буйлаб мавжуд булади, уларнинг киймати эса оким режимидан боглик. Оким режими Re критерийсидан, бу эса уз навбатида суюқликнинг ковушкоклигидан боглик булади.
Ишкаланиш кучларини енгиш учун сарфланадиган босимнинг йукотилиши қуйидаги тенглама буйича хисобланади
Р_и =  (v²/2)(L/d_э), (2-53)
бу ерда - ички ишкаланиш коэффициенти; v- суюқлик окимининг уртача тезлиги, м/с; - суюқликнинг зичлиги, кг/м³; L- қувур ёки каналнинг узунлиги, м; d_э- қувур ёки каналнинг эквивалент диаметри, м.
 коэффициенти киймати қувур деворининг гадир-будурлиги  баландлиги ва оким режимидан Rе боглик булиб, қуйидаги тенгламалар ёрдамида аникланиши мумкин.
Тугри ва гидравлик жихатидан силлик (масалан, шиша) қувурлардаги ламинар оким режими (Rе<2300) учун
 = А/64 , (2-54)
бу ерда А- қувурни кундаланг кесими юзасининг шакл коэффициенти, масалан, думалок қувурлар учун А = 64, квадрат шаклидаги каналлар учун А = 57, b кенгликдаги халкасимон кесим юзаси учун эса А = 53, d_э = 0.58 b .
Агар гидравлик жихатдан силлик қувурлардаги суюқлик окими турбулент булса (Re = 4^. 10³ 10⁴)
Р_и = (0.3164/ )(L/d_э)(v² /2), (2-55)
ёки
 = 0,3164/ . (2-56)
Пулат ёки чуян трубалар деворларининг юзаси микроскопик нотекисликларга  (гадир-будурликка) эга булади. Бундай труба деворининг нисбий нотекислиги

 = К/d_э , (2-57)

бу ерда К- қувурни абсолют нотекислиги, масалан, янги қувурлар учун К= 0.060.1 мм; агар улар ишлатилган булса К= 0.10.2 мм. - кийматлари ушбу услубий курсатма иловасининг 13-жадвалида келтирилган.
Девор юзаси нотекис булган трубалар учун  киймати қуйидаги тенглама буйича хисобланади
1/ = . (2-58)
Агар турбулент оким учун Re <10⁵ булса,  кийматини қуйидаги тенгламадан ҳисоблаш тавсия этилади
 =1/(0,78 ln Re -1,5)² . (2-59)
Rе>10⁵ булганда турбулент режим ута ривожланган булиб,  киймати Rе мезонига боглик булмай колади (автомодел режими). Ушбу холат учун  киймати қуйидаги тенгламадан аникланади
 =1/(0.87 ln 3.7/)², (2-60)
Аппарат трубаларидан окиб утаётган суюқлик харорати труба деворининг хароратига нисбатан узгарувчан булганлиги сабабли (2-53) ва (2-54) тенгламаларнинг унг томонида ифодани улчамсиз k_х коэффициентига купайтириш керак:
- ламинар оким учун
k_х = (Pr_д/Pr)^1/3 [1 + 0.22 (Gr Pr Re^0.15)], (2-61)
- техник жихатдан силлик трубалардаги турбулент оким учун
k_х = (Pr_д/Pr)^1/3. (2-62)
Газлар ва сув буги хароратларининг узгариши Pr мезони кийматига деярли таъсир этмайди. Шу сабабдан газ мухитлари учун k_х = 1.
Айрим технологик аппаратларда ишкаланиш кучларини енгиш учун сарфланадиган босимнинг йукотилиши қуйидаги тенгламалар ёрдамида хисобланиши мумкин.
Кожух трубали аппаратларнинг трубаларида харакатланаётган суюқлик босимини йукотилиши
Р_м = , (2-63)
бу ерда l- иссиклик узатувчи битта трубанинг узунлиги, м; n- трубаларнинг умумий сони.
Змеевикларда харакатланаётган суюқлик босимини йукотилиши
Р_зм = Р_м  = (1+3.54 ), (2-64)
бу ерда - тузатиш коэффициенти; D_з- змеевик урамларининг диаметри, м; d_э- змеевик трубасининг диаметри, м; L- змеевикнинг узунлиги, м.
Пластинкали аппаратлар учун
Р_пл = , (2-65)
бу ерда L_к ва d_э- пластиналар оралигидаги каналнинг узунлиги ва эквивалент диаметри;  = V/(f m)- суюқликнинг тезлиги, м/с; V- суюқликнинг хажмий сарфи, м³/с; f- каналнинг кесим юзаси, м²; m- пакетдаги каналлар сони; Z_n- кетма-кет уланадиган каналлар ёки секциялардаги пакетлар сони.
Технологик қувурларга урнатиладиган кран ва жумраклар, қувурларнинг йуналишини узгартирувчи тирсаклар, қувурларни кенгайган ёки торайган кисмлари ва б. махаллий каршиликлар деб юритилади. Суюқликни бундай каршиликлардан окиб утиши пайтида оким йуналиши ва тезлиги узгаради. Бу пайтда Р_и дан ташкари, кушимча равишда, босим йукотилиши Р_м кузатилади. Оким йуналишини узгариши пайтида инерция кучлари таъсири туфайли уюрмалар хосил булади.
Махаллий каршиликларни енгиш учун сарфланадиган босим (напор) киймати қуйидаги тенглама ёрдамида хисобланиши мумкин
Р_м = _i v² /2 , (2-66)
бу ерда _i - махаллий каршилик коэффициенти.
Махаллий каршиликларни хар бир тури учун _i киймати махсус маълумотномаларда келтирилади, масалан (2-жадвал), 90⁰ ли тирсак (R= 4d) учун  = 1.0; d_y = 50 булган жумракни тулик очик холати учун  = 4,6 ва х.
Шундай килиб, ички ишкаланиш ва махаллий каршиликларни енгиш учун сарфланган босимнинг умумий киймати ёки технологик қувурнинг тулик гидравлик каршилиги
P = Р_и + Р_м = 0,5v²(L/d_э + _i) . (2-67)

2-жадвал. Махаллий каршиликлар коэффициентларининг кийматлари

т/р	Махаллий каршилик тури	Каршилик коэффициенти киймати
1.	Dy = 50 мм жумракни, тулик очик холати учун	4,6
2.	dy = 400 мм жумрак, тулик очик холати учун	7,6
3.	Задвижка	0,5÷1,0
4.	Кран	0,6÷2,0
5.	R = d булган тирсак,  = 90^о	0,3
6.	R = 4d булган тирсак,  = 90^о	1,0
7.	Қувурларга кириш	0,2÷0,5
8.	Қувурлардан чикиш	1,0
9.	Пробкали кран, тула очик булса агар 20^о50^о	0,05 2÷9.5
10.	U- шаклидаги қувурда 180^о га бурилиш	0,5

Суюқлик ёки газ мухитини технологик қувурлар системаси буйлаб хайдаш пайтидаги гидравлик каршиликларни енгиш учун сарфланадиган зарурий кувват N (кВт) киймати қуйидаги тенгламалар буйича хисобланади
(2-68)
ёки
(2-69)
бу ерда V- суюқликнинг хажмий сарфи, м³/сек; G- суюқликнинг массавий сарфи, кг/сек; - насоснинг ф.и.к.
Технологик қурилмаларнинг штуцерлари ва туташув қувурларининг диаметрларини аниқлаш учун ишчи мухитлар тезликларининг саноат корхоналари шароитларида аникланган кийматларидан (3-жадвал) фойдаланиш тавсия этилади.