Gidrodinamika – gidravlikaning qismi bo`lib, unda suyuqlik harakat
qonuniyatlari va nisbiy harakat qilayotgan suyuqlik bilan qattiq jism
orasidagi bog`lanish o`rganiladi. Suyuqlik har xil kuchlar ta'sirida (og`irlik
kuchi,tashqi bosim, inеrtsiya kuchi va boshqalar) harakat qiladi. Harakat
qilayotgan suyuqlikni qonuniyatlarini o`rganishda asosan ikki masala
ko`riladi:
Tashqi masala: bunda harakat qilayotgan suyuqlik oqimini gidrodinamik
tavsiflari bеrilgan bo`lib, ta'sir etayotgan tashqi kuchlarni aniqlash
kеrak.Ichki masala: bunda suyuqlik oqimiga ta'sir etayotgan tashqi kuchlar
bеrilgan bo`lib, gidroddinamik tavsiflarni aniqlash kеrak.Oqimning
gidrodinamik
tavsiflariga
gidrodinamik
bosim
(P)
va
suyuqlik
zarrachalarining
tеzligi
(u)
kiradi.
Gidrodinamik bosim – bu harakat qilayotgan suyuqlikni ichki bosimi.
Ko`rilayotgan
zarrachaning
harakat
deb
shunday
tеzligi
fazodagi
harakat
o`zgarish
tеzligiga
aytiladi.
Suyuqlikni harakati barqaror va bеqaror bo`lishi mumkin. Suyuqlik
barqaror harakatda bo`ladi, agar uning tеzligi va bosimi suyuqlik bilan
egallagan fazoning ixtiyoriy nuqtasida vaqtga nisbatan bog`liq bo`lmagan
bo`lib, faqat zarrachalarning koordinatalariga bog`liq bo`lsa.
gidrodinamikada ta‘sir maydoniga qarab, bu kattalik qiymati har hil
bo’ladi. Shu bilan birga, gidrodinamikada masalalar yechimini
soddalashtirish maqsadida, ―nuqtadagi gidrodinamik bosim – r degan
tushuncha kiritilgan. Shartli ravishda nuqtadagi gidrodinamik bosim
skalyar deb hisoblanib, ta‘sir etayotgan maydon joylashishiga bog’liq emas
deb qabul qilinadi va uch o’lchamli
(
|
| |
| |
|
Ikki o’lchamli tekislik
(
|
| |
|
)
Ko’rinishda aniqlanadi, bunda
|
| |
| |
|
kuchlanishlar modulining
mos
kattaliklari.
Yuqoridagiga
asoslanib,
ta‘kidlash
mumkinki,
gidrodinamik bosim gidrostatik bosimdan farqli o’laroq, harakatlanayotgan
suyuqlik bosimining o’rtacha taqribiy qiymatini ko’rsatadi.
Suyuqlik harakatini tartibga soluvchi asosiy matematik qonunlar hamda
olinadigan eng muhim miqdorlari quydagi bo’limlarda umumlashtiriladi:
Davomiylik tenglamasi :
Aslida uzliksizlik tenglamasi bu massani saqlash tenglamasidir.Buni
quydagicha umumlashtirish mumkin.Quvir berilgan va ikki bo’lim
berilgan va
bizda
tezlikda aylanib yuradigan suyuqlik bor va
navbat bilan Agar ikkila qismini bog’laydigan bo’limda hech qanday hissa
yoki istemol bo’lmasa ,unda vaqt bo’linmasda birinchi qismdan o’tadigan
suyuqlik miqdor ( bu massa oqimi deb ataladi ) ikkinchi bo’lim.Ushbu
qonunning matematik ko’rinishi quydagicha .
Bernulli prinspi ;
Ushbu prinsp shuni nko’rsatadiki ,yopiq quvir orqali aylanish rejimida
bo’lgan ideal suyuqlik (ishqalanish va yopishqoqliksiz ) har doim o’z
yo’lida doimiy energiyga ega bo’ladi.
Gidrodinamika masalalrini yechimini topishda suyuqlikni uzliksiz muhit
deb qabul qilinadi .
Suyuqlik harakat qilayotgan fazoda suyuqlikning biron
zarrachasining harakatini kuzatsak, uning vaqt o‘tishi bilan fazoda oldinma
keyin olgan holatlarini 1,2,3,... (1-rasm) nuqtalar bilan ifodalash mumkin
va harakatdagi zarracha har xil tezlik va bosimlarga ega bo‘ladi. SHu
nuqtalarni o‘zaro tutashtirsak, suyuqlik zarrachasining traektoriyasi hosil
bo‘ladi. Endi suyuqlik zarrachasining tezligini kuzatamiz. Zarrachaning A
nuqtadagi, vektori
i
a
ni qurilayotgan vaqt uchun ko‘ramiz. SHu vektorning
davomida kichik
$11
masofadagi V nuqtaga tegishli tezlik vektori
iv
ni
quramiz. Hosil bo‘lgan yangi vektorning davomida kichik
$1^
masofadagi S
nuqtada shu nuqtaga tegishli zarracha tezligining vektor
i
s
ni quramiz.
i
vektorining davomida
$1
3
masofadagi E nuqtada shu nuqtaga tegishli
zarracha tezligining
i^
vektorini quramiz va x.k. Natijada AVSDE (1-rasm, b)
sinik chiziqni hosil qilamiz. Agar
$11 ,$S ,$1
3
larni cheksiz kichraytirib
borib, nolga intiltirsak, AVSDE o‘rnida biror egri chiziqni olamiz. Bu egri
chiziq oqim chizig‘i deb ataladi.