Quvurlarni parallel ulash va ularning xisobi
.
Quvurlarning parallel ishlashini quyidagi misolda kurib chiqamiz. (2-rasm).
2
1
0
Q
Q
Q
(20)
A va V (. )lardagi bosimni
Ра va Рв bilan belgilaymiz.
Za va Z
в-geodezik otmetkalari.
A va
В kesimlar orasidagi bosim yuqolishi
Q
0
Q
1
Q
2
À ìàãèñòðàë êóâóð Â
2-rasm. Quvurlarning parallel ishlash sxemasi.
Bu sxemada
Q
0
- magistral quvur sarfi;
Q
1
- magistral quvur tarmoqlangan qismi sarfi;
Q
2
- parallel quvur sarfi.
п
Z
в
P
в
g
Za
Pa
h
rab
2
2
2
2
qiskartirilgandan keyin
2
1
/
Z
Z
P
в
Pa
h
rab
(21)
Tarmoqlangan joydagi bosim yuqolishini aniqlash uchun parallel quvurlardan birortasi uchun
napor yuqolishini xisoblash yetarli.
Bu masalani yechishda har bir quvur orqali oqib utayotgan suyuqlik sarfi
(Q
1
, Q
2
) ni bilish
lozim buladi. Parallel ishlayotgan xar bir quvur uchun bosim yuqolishi uchun kuyidagilarni
yezamiz:
L
d
Q
h
L
d
Q
h
m
m
m
rn
m
m
m
r
м
2
2
2
1
1
1
5
2
2
2
2
5
1
2
1
1
(22)
rn
r
м
ra
в
h
h
h
Agar parallel quvurlarda okim rejimi bir xil bulsa, bunda
1
=
2
=
ва m
1
=m
2
=m buladi va (3) va (4) tenglamalardan quydagini olamiz:
Q
L
d
Q
L
d
m
m
m
m
m
m
1
2
1
5
2
2
2
5
61
Q
dd
Q
d
m
m
m
m
1
2
1
5
2
2
2
5
,
(23)
qiskartirilgandan keyinn: bundan aniqlaymiz
:
Q
Q
d
d
d
d
m
m
1
2
1
2
5
2
1
2
,
- kursatkichli qiymati, oqim xarakteriga qarab qiymati
jadvaldan olinadi.
Oxirgi ifodadan
Q
Q
d
d
2
1
2
1
(24)
(24)ifodani (1) tenglamaga quyamiz
:
Q
Q
Q
d
d
Q
Q
d
d
Q
0
1
1
2
1
1
0
2
1
0
1
,
(25)
bunda
1
1
2
1
2
d
d
/
Quyidagi rasmdan
ning qiymatini d
2
/d
1
ga bog
’liq holda aniqlash mumkin.
1 - laminar rejim;
2 - turbulent rejim ( sill. Quvurlar uchun)
3 - turbulent rejim tuliq qarshilik zonasi
uchun 3 - rasm
.
f d
d
2
1
/
(26) ifodadagi Q
1
ning qiymatini (3) formula quyib olamiz
:
bog
’lanish grafigi.
h
Q
dd
L
rab
m
m
m
m
2
0
2
1
5
(27)
(
АВ) АВ uchastkada gidravlik nishablik
i
h
L
Q
dd
ab
rab
m
m
m
m
2
0
2
1
5
(28)
Agar magistral quvur tarmoklanguncha, diametri
d
1
bulsa, gidravlik nishabligi
62
i
Q
d
m
m
m
0
0
2
1
5
(29)
Bu holda (28) va (29) formulalardan
i
i
ab
m
2
0
(30)
2
-m bilan d
2
/d
1
orasida bog
’lanish grafigidan foydalanib, parallel quvurlar sarfini,
nishabligidan aniqlash mumkin. (4-rasm
):
1 - laminar rejim.
2 - turbulent rejim sillik quvurlar uchun
3 - turbulent rejim tuliq qarshilik zonasi.
Nazorat savollari
1.Quvurlarning ahamiyatini tushuntiring?
2.Quvurlar necha xil buladi?
3.Oddiy quvur deb nimaga aytiladi?
4. Murakkab quvur deb nimaga aytiladi?
5.Murakkab quvurlar necha xil buladi?
6.Oddiy quvurlarni gidravlik hisoblashning nechta masalasi bor?
7.Quvurlarda suyuklik urtacha tezligi qanday aniqlanadi?
8.Neft mahsuloti sarfi kimning formulasi yordamida aniqlanadi?
9.Quvurda xaraktlanayotgan suyuqlik sarfi qanday aniqlanadi?
11-ma
‘ruza
Mavzu: Suyuqlikning beqaror xarakati uchun solishtirma energiyaning balans
tenglamasi. Bosim ta
‘sirida quvur va suyuqlikning deformatsiyasi
Reja
11.1.Suyuqlikning beqaror xarakati uchun solishtirma energiyaning balans tenglamasi.
11.2.Bosim ta
‘sirida quvur va suyuqlikning deformatsiyasi
11.3.Quvurlarda gidravlik zarba
Adabiyotlar: 2,4, 6, 8.
Tayanch iboralari: napor yuqolishi, nisbiy-xajmiy deformatsiya, nisbiy uzayish, suyuqlik
hajmining nisbiy uzgarishi, suyuqlik kesilish moduli, gidravlik zarba, N.YЕ.Jukovskiy formulasi.
63
11.1.Suyuqlikning beqaror xarakati uchun solishtirma energiyaning balans
tenglamasi.
Doimiy uzagarmas diametrli quvurda suyuqlik beqaror harakatlanmokda. Ikki kesim
oralig
’idagi hajmga masofalar markazi xarakati tug’risidagi teoremani qullaymiz. Kesimlar
orasidagi masofa L ga teng. Oqimning ajratilgan elementiga ta
‘sir etuvchi kuchlarni (tashqi)
aniqlaymiz:
1-1-kesimda bosim kuchi
–Ρ
1
=
Ρ
1
· Ω
2-2-qarshi bosim kuchi
– Ρ
2
=
Ρ
2
· Ω
Hajm og
’irligi G = γ · Ω · L
Qarshilik kuchi
T =
τ
ст
· Χ · L
Oqim yunalishini musbat qabul qilib, barcha kuchlarning quvur uqiga prektsiyasini olib,
massalar markazi harakatining tenglamasining tuzamiz
:
)
2
(
0
sin
)
1
(
sin
2
1
2
1
dt
dV
L
L
P
P
T
G
P
P
dt
dV
ст
v
dv/dt
G
1
1
2
L
P
1
P
2
2
1-rasm. Soddalashtirishdan keyin
М-ajratilgan hajm massasi
α-tuzatish koeffitsienti
)
3
(
2
1
2
1
dt
dV
g
L
L
z
z
ст
:
)
3
(
,
ёзамиз
уйидагича
тенгламани
з
белгилайми
деб
hj
dt
dV
g
L
шунингдек
з
белгилайми
деб
h
L
c
т
)
4
(
2
1
2
1
j
r
h
h
z
z
64
bunda
h
j
–L uzunlikdagi qisilmaydigan suyuqlik inertsion tebranishlari hisobiga napor
uzgarish, m
;
h
r
–gidravlik qarshilik hisobiga bosim yuqolishi, m.
11.2.Bosim ta
‘sirida quvur va suyuqlikning deformatsiyasi
Real suyuqliklar bosim ta
‘sirida uz hajmini uzgartiradi va quyidagi bog’lanish bilan
ifodalaniladi
:
)
5
(
,
V
V
bunda
ΔV/V-bosim ΔΡ ga uzgarganda hajmning nisbiy uzgarishi;
1)
β- empirik koeffitsient bulib, qisiluvchanlik koeffitsienti deyiladi. (koeffitsienti);
2)
β =К
0
– suyuqlik qisilishining xaqiqiy moduli deb ataladi.
3) Nisbiy hajmiy deformatsiyani quyidagicha belgilaymiz:
Δ
1
=
ΔV/V
(1) formulani quyidagicha yozamiz:
ΔР = К
0
Δ
1
Bunda
К
0
-
Юнг moduliga uxshash koeffitsienti
К
0
=20000
кг/см
2
– suv uchun; К
0
=13500
кг/см
2
neft mahsuloti uchun (
Т=const).
Suyuqlik massasi bosim uzgarganda uzgarmaydi
:
)
7
(
1
)
1
(
,
0
dP
d
мумкин
ёзиш
куйидагича
формулани
d
V
dV
Vd
dV
dM
Mutloq deformatsiyalanmaydigan tsilind formasi (shakl)dagi idish olamiz (2-rasm). Idish
ichida suyuqlik bulib G og
’irlik yordamida porshen idish devorlariga orqali quyidagi bosimni hosil
qiladi.
Agar porsheniga qushimcha
Δ G yuk (kuch) quyilsa, qushimcha bosim hosil buladi:
G
. Suv sathi
Δh kamayadi. Hajmning nisbiy kamayishi: Yuqoridagilarni hisobga
olib, (2) tenglamani quyidagicha yozish mumkin
65
G
D
1
D
2
G+ G
h
G
+ G
P+ P
h
G
G
:
2-rasm
h
co
G
h
h
h
бундан
h
h
0
0
,
1
Lekin mutlok (absolyut) deformatsiyalanmaydigan idish abstrakt model hisoblanadi. Shuning
uchun yuqoridagi sharoitda, ya
‘ni idishdagi porshenga quyilgan qushimcha kuch ta‘sirida, idish
diametri
Д
1
dan
Д
2
ga uzgaradi. (2- rasm). Idishning a uzunlikdagi qismiga mos keluvchi.
Hajmi quyidagi miqdorga oshadi
:
,
4
2
1
2
2
Д
Д
Bunda
ΔΩ-kundalang kesim yuzasi uzgarishi.
Idish deformatsiyasi hisobiga, hajmining nisbiy uzgarishi
:
)
4
(
2
1
2
1
2
2
2
ДД
Д
Д
V
V
Idish parametri (xalqa uzunligi) quyidagicha ortadi:
Xalqaning nisbiy uzayishi
:
)
9
(
)
(
1
1
2
1
1
2
Д
Д
Д
Д
Д
Д
L
L
Е
Bu deformatsiya hisobiga idish davrida qushimcha
kuchlanish hosil buladi:
модули
Юнг
Е
Д
Д
Д
Е
Е
Е
),
10
(
1
1
2
Yupqa devorli idishlar uchun kuchlanish
Δδ bosim
orqali topiladi
:
2
1
1
2
1
1
2
1
2
2
:
)
10
(
)
(
2
Д
Д
Е
Д
Д
Д
Е
куямиз
формулага
ифодани
Бу
дейилади
хам
формуласи
Козонлар
Д
(11)
66
bunda
ΔД
1
=
Д
2
– Д
1
(4) ifodani quyidagicha uzgartiramiz
:
1
1
2
2
1
2
1
1
1
1
2
1
1
2
1
2
2
2
)
2
(
)
)(
(
Д
Д
юборамиз
ташлаб
ни
Д
микдор
кичик
ва
Д
Д
Д
Д
Д
Д
Д
Д
Д
Bu (11) ni hisobga olib, (13) ni quyidagicha yozamiz
2
1
Д
(13)
bunda
Р bosim hisobiga idish deformatsiyaga uchraydi.
Suyuqlik hajmining nisbiy uzgarishi
:
1
2
Д
(14)
(2) formula buyicha bosim
ΔР ga uzgarishi hisobiga suyuqlik hajmining nisbiy
deformatsiyasi teng:
0
1
1
К
(15)
Δ
1
+
Δ
2
=
Δ
0
-bu yig
’indi quvur va suyuqlikdan iborat bulgan sistemaning elastiklik
xossalarini xarakterlaydi.
Demak
,
К
Д
К
1
1
1
0
0
(16)
Bunda
1
0
1
1
Д
К
К
deb belgilangan.
К-suyuqlik qisilish moduli deb ataladi.
11.3. Quvurlarda gidravlik zarba
Quvurlarda gidravlik zarba jarayoni urnatilgan qulfak yoki teskari klapanning tezlik bilan
yopilishi natijasida yuzaga keladi. bu jarayonni N.
Е.Jukovskiy 1887-88 yillarda Moskva shahri
vodoprovodida tekshirgan va nazariyasini birinchi bulib yaratgan. Gidravlik zarba jarayonini
quyidagi misolda kurish mumkin.
67
Ñonst
Vo
C
V
3-rasm. Gidravlik zarbani tushuntirish chizmasi.
Qulfak zudlik bilan yopilsa birinchi qulfak tegib turgan suv massasi uz harakatini tuxtatadi,
asta-sekinlik bilan qulfakdan uzoqlashgan suyuqlik qatlamlari uz harakatini tuxtatadi. Bunda
qulfakka yaqin tuxtagan suyuqlik massasi qisiladi (zichlashadi) natijada bosimning ortishi natijasida
quvur bir muncha kengayadi.
Natijada quvurga qushimcha suyuqlik hajmi kiradi.
Д
K
V
V
0
1
(17)
Δ Р-suv zarbi hosil qilgan bosimning ortishi.
Ortiqcha bosim
(
Δ Р) tebranishi qarshilik hisobiga asta –sekinlik bilan sunadi. (4-rasm).
t, c
P
o
P
àò
Ð
Ð
4-rasm. gidravlik zarba jarayonida gidrodinamik bosimning uzgarish grafigi.
Bosimning ortishi 1-fazada eng yuqori buladi. Bosimning ortishini hisoblash uchun qulfak
yopilgan paytda oqim uchun harakatdagi kuchlar tenglamasini tuzamiz:
1) Harakatdagi kuchning uzgarishi
2
2
2
2
V
L
mV
(18)
L- quvur uzunligi;
ρ-suyuqlik zichligi; ω-quvur kundalang kesim yuzasi; V- quvurdagi
suyuqlik oqimi tezligi.
Ishqalanish kuchini hisobga olmasak zarba jarayonida oqimi kinetik energiyasi suyuqlik va
quvur deformatsiyasining potentsial energiyasiga aylanadi:
РdV
Э
и
0
(19)
V- quvurdagi suyuqlik hajmi
dP
K
V
dV
f-laga asosan
68
(3) f
–lani quyidagicha yozish mumkin.
РdP
K
V
Э
0
К-suyuqlik qisilish moduli)
Р-suyuqlik tuxtagandagi bosim ortishi
2
2
2
2
K
L
K
V
Э
co
(20)
(19) i (20) bilan tenglashtirib hosil qilamiz
K
V
(21)
Fizika kursidan qisiluvchan muxitda tovushning tarqalish tezligi
/
K
C
(22)
(22) i hisobga olib
Р quyidagiga teng:
C
g
V
C
V
(23)
(23) formula N.
Е.Jukovskiy formulasi deb ataladi.
Suv zarbi (SZ) kupincha nasos stantsiyalarida ham hosil buladi. Tusatdan elektr energiyasi
uchib qolsa NS bosim quvurlarida SZ hosil buladi.
5-rasm. Nasos qurilmasi sxemasi: 1,2
– surish va bosim quvurlari; 3-nasos; 4-qulfak; 5-teskari
klapan.
t-teskari klapan yopilishi vaqti, sek
;
τ
0
-suv zarbi fazasi,
С
24
0
,
С-zarb tulqini tarqalish tezligi.
Agar
t <
τ
0
bulsa, gidravlik zarba tug
’ri gidravlik zarba deyiladi.
Agar
t >
τ
0
bulsa, gidravlik zarba tug
’ri bulmagan gidravlik zarba deyiladi.
Gidravlik zarba (GZ) jarayoni bosimning ortishi bilan hosil bulsa, bunday GZ ga musbat GZ
deyiladi.
Agar GZ jarayoni bosimning kamayishi bilan hosil bulsa bunday GZ ga «Salbiy GZ» deyiladi
.
Gidravlik zarba jarayonini oldini olishga kupgina tadbirlar kiradi. Ularga
:
1. Har xil konstruktsiyali havoli gidravlik qalpoqlar urnatish.
2. Bosim quvuriga (1 ÷ 3 ) % miqdorida havo yuborish.
3. Teskari klapanlar konstruktsiyalaridan foydalanish.
4. Sifonlar urnatish.
Do'stlaringiz bilan baham: |