Gidravlikaning o’rganish sohasi va tarixi suyuqliklarning modellari haqida

Javob: Q=0,1256 l/sek

5- masala
CHizmada berilganlar D=200mm, d=100mm, h=0.5m, =0.98 bo’yicha. suyuqlik sarfi aniqlansin, suyuqlik turi - suv.
Javob:

Suyuqlik oqimi qattiq yuzaga tekkanda bu yuza suyuqlik oqimiga tormozlovchi ta’sir etadi. Oqimning devorga tegishi natijasida hosil bo’ladigan urinma kuchlanish oqim harakatiga qarshilik hosil qiladi va biz uni ishqalanish qarshiligi deb ataymiz. Ishqalanish qarshiligini yengish uchun sarf bo’ladigan energiyaga, uzunlik bo’yicha ishqalanish qarshiligini yengish uchun sarf bo’ladigan energiya yoki oddiy qilib uzunlik bo’yicha yuqotilish deb ataladi.

Gidrodinamikaning asosiy masalalaridan biri ishqalanishni yuqotilishini topishdir.
Energiyaning yuqotilishi odatda Bernulli tenglamasi yordamida topiladi. Bunda tenglamaning chap qismida odatda 1 noma’lum, ya’ni ko’pincha boshlang’ich bosim bo’ladi.
Quvurning uzunligi bo’yicha bosim yuqotilishi Darsi-Vaysbax tenglamasi yordamida topiladi.

bu yerda: L- quvurning belgilangan qismining uzunligi;

d-quvur diametri;
V - suyuqlik harakatining o’rtacha tezligi;
λ-gidravlik qarshiliklarning o’lchov birligiga ega bo’lmagan koeffitsiyenti.

O’xshatishlik nazariyasiga asosan (Re) Reynolds sonining va quvur devorining g’adir-budurligi – (∆d) (ya’ni, quvurning mutloq g’adirligi) ning funksiyasidir.

)

Suyuqlikning laminar harakatida λ nazariy jihatdan quyidagicha topilishi mumkin: ­­

Suyuqlikning turbulent harakati rejimi o’z tuzilishi jihatidan murakkab tuzilishga ega bo’lgani uchun, λ qiymati yarim emperik shaklda topiladi. Bunda asosiy vazifa tajriba natijalari asosida olinadi.

Prandtlning keng tarqalgan gipotezasiga asosan suyuqlik turbulent harakati rejimida bo’lganda quvurning ichki devorlarida laminar qatlam (qalinligi δ) sodir bo’ladi. Laminar qatlamning qalinligi – “δ” nihoyatda kichik qiymatga egadir (mm ning yuzdan yoki mingdan bir bo’lagicha) va Re soni oshishi natijasida kichraya boradi. Nisbiy g’adir-budurlikni (∆/δ) va laminar qatlamni (ya’ni Re soni kattaligiga) holatga qarab turbulent rejimda, uch xil oqim zonasi sodir bo’ladi.
Gidravlik tekis devor (quvur) zonasi Shunday paytda sodir bo’ladiki, bunda laminar qatlamning qalinligi, g’adir-budurlikning balandligi (∆) dan bir necha bor katta bo’ladi, ya’ni δ >>∆. Bu holatda quvurning notekis devori (g’adir-budurligi) laminar qatlam bilan to’liq yopilgan bo’ladi va suyuqlik ravon oqadi hamda bosim yuqotilishiga ta’sir etmaydi. Bunda gidravlik qarshilik koeffitsiyenti faqat Re soniga bog’liq bo’ladi, ya’ni:
λ=f(Re)

Gidravlik tekis devor uchun Blazius tomonidan tajriba yordamida topilgan quyidagi ifoda λ ni topishga imkon beradi:

bu tenglama Re<105 qiymatlari uchun qo’llanishi mumkin yoki
2300Ishqalanish aralashgan zonada tezlikning oshishi, ya’ni Re sonining oshishi natijasida, laminar harakat qatlamning qalinligi δ, quvur devorining g’adir-budurligi ∆ kichik bo’ladi, ya'ni δ<∆. Bu holatda λ, Reynolds soniga va nisbiy g’adir-budurlikka bog’liq bo’ladi:
λ=f(Re, )

Bu holatda λ qiymat, Altshul tenglamasi yordamida hisoblanadi:

bu yerda: 10