Suyuqlikning qovushqoqligi
Qovushqoqlik – bu qo‘shimcha tashqi kuchlar ta’sirida suyuqlikning ayrim
zarrachalari yoki qatlamlariga nisbiy ko‘chishiga (siljishiga) qarshilik ko‘rsatuvchi
real suyuqlik xossasiga aytiladi.
SHartli ravishda alohida qatlamlardan iborat bo‘lgan suyuqlik oqimini ko‘rib
chiqamiz (1.1-rasm). Koordinata o‘qlarini to‘g‘ri burchak tizimida belgilab olamiz.
Abssissa o‘qi bo‘yicha
V
qatlamdagi suyuqlik zarrachalarining tezligini, ordinata
o‘qi bo‘yicha esa
y
qatlamlari orasidagi masofani qo‘yamiz.
Agar
V
o‘q hovuz tubida bo‘lsa, u holda tezlik 0 nuqtada nolga teng bo‘ladi.
Suyuqliklar qatlamlari har xil tezliklar bilan harakat qiladi. Qatlamlar tezliklari
parabolik egri ko‘rinishida o‘zgaradi.
YOpishqoq suyuqliklar oqimida suyuqlik qatlamlari orasidagi siljishlar sodir
bo‘ladi, natijada urinma kuchlanishlar (ishqalanish kuchlanishi) vujudga keladi.
Siljishning solishtirma kuchi – bu yuza birligiga to‘g‘ri keladigan
suyuqliklar orasidagi ichki ishqalanish kuchiga aytiladi.
1.1-rasm. Qattiq devor bo‘ylab yopishqoq suyuqliklarning oqimi
Ushbu g‘oyani 1686 yilda I. Nyuton aytib o‘tgan va shunga muvofiq
siljishning solishtirma kuchi (suyuqlikdagi urinma kuchlanish
) ko‘ndalang tezlik
gradientiga to‘g‘ri proporsional va suyuqlik turiga bog‘liqligini 1883 yilda prof.
N.P. Petrov tomonidan eksperiment orqali asoslangan.
SHunday qilib,
(Nyutonning yopishqoq siljishi qonuni) quyidagi formula
bo‘yicha aniqlanadi
y
V
(1.12)
bu erda
– dinamik qovushqoq koeffitsenti;
y
V
– tezlik gradienti. Tezlik
gradienti
y
o‘qi yo‘nalishi qatlamlari orasidagi uzunlik birligiga to‘g‘ri keladigan
tezlik o‘zgaruvchisi bilan xarakterlanadi.
Tezlik gradienti berilgan nuqtadagi suyuqliklar qatlamlari intensiv siljishini
ko‘rsatadi.
Suyuqlik qatlamlari bilan ishqalanish kuchi orasidagi bog‘lanish quyidagi
formula bo‘yicha aniqlanadi
y
V
S
S
T
(1.13)
bu erda
S
– qatlamlarning kesuvchi yuzasi.
ning o‘lchov birliklari: SI – N·k/m
2
, SGS – din·k/sm
2
, MKGSS – kg·k/m
2
.
Suyuqlikning dinamik qovushqoqlik koeffitsienti doimiy haroratda, doimiy
qiymatni saqlagan holda faqat uning haroratiga bog‘liq va u Puazeyl taqdim etgan
empirik formula bo‘yicha aniqlanadi:
1
2
0
)
000221
,
0
0337
,
0
1
(
t
t
(1.14)
bu erda
0
–
C
t
0
0
dagi suvning dinamik qovushqoqlik koeffitsienti;
t
–
0
S dagi
suvning harorati.
Xususan, tez-tez amaliyotda dinamik qovushqoqlik koeffitsienti emas,
aksincha, kinematik qovushqoqlik koeffitsienti deb nomlangan uning suyuqlik
zichligiga nisbatidan foydalaniladi.
Kinematik qovushqoqlik koeffitsienti
– bu dinamik qovushqoqlik
koeffitsientini suyuqlik zichligiga nisbatiga aytiladi:
(1.15)
Kinematik qovushqoqlik koeffitsientining o‘lchov birliklari: SI – m
2
/s, SGS
– sm
2
/s = 1 St (stoks).
Stoks – katta kattalik hisoblanadi. Amaliyotda yuzdan biri – santistoksdan: 1
sSt = 10
-2
St foydalaniladi.
Suyuqlikning ma’lum haroratida (odatda +50
0
S da) qovushqoq qiymatlari,
jadvallarda keltiriladi. Tomchilovchi suyuqliklar qovushqoqligi suyuqlik turi,
bosim va haroratiga bog‘liq. Qovushqoq haroratga shu darajada bog‘liqki, harorat
oshishi bilan qovushqoqlik kamayadi.
Faqat bosimning katta o‘zgarishi nisbatiga qarab qovushqoqlikni bosimga
jiddiy bog‘liqligini ko‘rsatadi.
Qovushqoqlik indeksi harorat o‘zgarishida suyuqlik qovushqoqligini
doimiylik darajasini xarakterlaydi. Qovushqoqlik indeksi qancha yuqori bo‘lsa,
shuncha qovushqoqlikni haroratga bog‘liqligi egri qiyalik hisoblanadi (1.2-rasm).
Ishchi haroratning hamma intervalida doimiy qovushqoqlikga ega bo‘lgan suyuqlik
eng yaxshi suyuqlik hisoblanadi.
1.2-rasm. Kinematik qovushqoqlik koeffitsientini haroratga bog‘liqligi
Qovushqoqlik indeksi (QI) tadqiqot qilinayotgan moy egri
)
(t
chizig‘i
bilan
C
t
0
100
da
100
bir xil qovushqoqlikga ega ikkita etallon moylari
)
(
1
1
t
,
)
(
2
2
t
chiziqlari orasida aniqlanadi. Ushbu moylardan birinchisida (1 egri)
qiyalik xarakteristikasi mavjud va shartli ravishda QI=100 bo‘ladi, ikkinchisida esa
(2 egri) tik xarakteristikasi mavjud va shartli ravishda QI=0 bo‘ladi. Amaliyotda
QI nomogramma bo‘yicha aniqlanadi.
Suyuqliklar qovushqoqligi viskozimetrlar yordamida tajriba yo‘li bilan
o‘lchanadi. Eng ko‘p tarqalganlaridan biri Engler viskozimetri hisoblanadi (1.3-
rasm) va u tubda o‘rnatilgan qisqa quvur d=2,8 mm bo‘lgan d=106 mm silindr
idishdan iborat.
Englerning shartli gradusidagi suyuqlikning qovushqoqligini bilgan holda
kinematik qovushqoqlik koeffitsientini sm
2
/sek da o‘tish uchun Ubbelode empirik
formulasi bo‘yicha aniqlanadi:
Е
Е
0
0
0631
,
0
0731
,
0
(1.16)
bu erda
Е
0
– Englerning shartli gradus soni.
1.3-rasm. Engler viskozimetrining umumiy sxemasi
Viskozimetrdagi tekshirilayotgan suyuqlikni 200 sm
3
to‘lish vaqti
t
,
сув
t
vaqtga bo‘lingan og‘irlik kuchi ta’sirida shu quvur orqali disstillangan suvning
hajmi 20
0
S dagi to‘lishidagi qovushqoqlik Engler gradusida ifodalandi:
сув
t
t
E
0
(1.17)
bu erda
6
,
51
сув
t
s.
Dostları ilə paylaş: