Gidravlikaning o’rganish sohasi va tarixi suyuqliklarning modellari haqida

3-TAJRIBA ISHI


REYNOLDS QURILMASIDA SUYUQLIKNING HARAKAT
TARTIBINI O’RGANISH

ISHNING MAQSADI:

1. 
   Laminar va turbulent tartibdagi suyuqlik harakatni vizual
   

kuzatish.

1. 
   Laminar va turbulent tartibdagi suyuqlik harakatida
   

Reynoldьs sonini qiymatini aniqlash.


NAZARIY QICM


Suyuqlikning quvurlarda (kanal) harakat tartibi ikki xil bo’lishi mumkin: laminar va turbulent.
Laminar tartib parallel-oqimchali harakat bilan harakterlanadi. Bunda suyuqlikning aloxida qavatlari xarakatlanadi, lekin aralashmaydi. Bundagi harakat kichik tezliklarda, suyuqlikning kesim yuzasi kichik bo’lgan hollarda, kapillyarlardagi harakatda, qovushqoq suyuqliklarning grunt g’ovaklaridagi harakatida va boshqalarda kuzatiladi.
Oqimning turbulent tartibi uchun harakatdagi zarrachalarning tartibsiz, xaotik, traektoriyalari o’zgaruvchan va murakkabligi kuzatiladi. Suyuqlikda intensiv ko’chish hosil bo’ladi. Injenerlik amaliyotida suvning harakati va boshqa suyuqliklarning harakati ularning qovushqoqligiga bog’liq. Isitish sistemasida ventilyatsiyada, gaz ta’minotida, isitish ta’minotida, suv ta’minotida ko’pincha turbilent tartib kuzatiladi.
Bu ikki tartibning mavjudligi ingliz fizigi O. Reynolьds tomonidan tajribada kuzatilgan va harakatning bu tartiblari aylana quvurlarida oqimni aniqlash uchun Re kattalik bilan to’liq aniqlanishi isbotlandi:

Bu yerda:
Re – o’lchamsiz kriteriya bo’lib, u Reynolьds soni deyiladi.
V - suyuqlik harakatining o’rtacha tezligi, sm/s;
d - quvur diametri, sm;
-suyuqlikning kinematik qovushqoqlik koeffitsiyenti, sm²/s.
Oqimning laminar tartibdan turbulent tartibiga o’tishiga to’g’ri keladigan Reynolьds sonining qiymati, Reynolьds sonining kritik qiymati deyiladi va Re_kr bilan belgilanadi.
Agar Rekr bo’lsa oqim laminar, aksincha Re>Re_kr bo’lsa oqim turbulent tartibda bo’ladi.
Reynolьds sonining ma’lum qiymatlarida oqimda ham laminar, ham turbulent harakatlar kuzatiladi. Reynolьds sonining kritik qiymati bir qator faktorlarga: oqimning quvurga kirish sharoitiga, quvur devorining g’adir-budirligiga va boshqalarga bog’liq ravishda har xil qiymatlarga ega bo’lishi mumkin
Asosan silindrsimon quvurlar uchun bu kritik qiymat Re_kr=2320 deb olingan. Reynolьdsning bu qiymatiga to’g’ri keladigan tezlikning qiymati V_kr deb ataladi.
Demak, oqimning Re<2320 da laminar va Re>2320 da turbulent tartib kuzatiladi.
TAJRIBA QURILMASI


Tajriba qurilmasi o’zgarmas satxli idish (1), rangli suyuqlik solingan idish (9), termometr (8), shisha nay (3), suyuqlik sarfini boshqaradigan jumrak (6), suyuqlik sarfini o’lchaydigan idish (7), suyuqlik hajmini ko’rsatadigan naycha (4), rang uzatuvchi naycha (10), rangni boshqaruvchi jumrak (11), shaxar tarmog’idan suyuqlik uzatuvchi quvur (2) va suyuqlik satxini o’zgarmas saqlovchi (5) naydan iborat.

3.1-rasm. Tajriba qurilmasining sxemasi.
Idish (1)ga shisha naycha (3) ulangan, suvning xarakat tezligini o’rnatish uchun shisha nayning oxirida jumrak (6) o’rnatilgan. Suvning sarfi o’lchash idishi (7) yordamida aniqlanadi. Qurilma jumrak (11), ranglash uchun naycha (10) va uncha katta bo’lmagan bak (9)ga ega.
Tajribada xarakat tartibi asosan shisha naychada (3) kuzatiladi. Asosiy oqimga rang yuboriladi. Xarakat tartibining o’zgarishi jumrak (6) yordamida amalga oshiriladi.
TAJRIBANI BAJARISH TARTIBI

1. 
   Jumrak (6) va (11) yordamida idish (1) suv bilan to’ldiriladi.
   

2. 
   Jumrak (6) biroz ochilib, quvur (3)da suyuqlikning sarf bo’lishi o’rnatiladi. Bunda oqimning sekinligi ahamiyatga ega.
   

3. 
   Jumrak (11) ochilib, asosiy oqimga rang kiritiladi. Keyin shisha naydagi suyuqlikning xarakati kuzatiladi. Rangning oqimchali xarakati oqim tartibining laminarligini bildiradi. Jumrak (6) sekinlik bilan ochilib, suyuqlik tezligi oshishi bilan xarakat tartibi o’zgarishi kuzatiladi. Oldin bo’yalgan naychadagi suyuqlik to’lqinsimon xarakterga ega bo’ladi va laminar tartib turg’unsiz holatga keladi. Tezlikning yanada oshishi bilan rangli oqim yo’qoladi, butun suyuqlik bir xil rangga ega bo’ladi. Laminar tartib xarakati turbulent tartibga o’tadi.
   

4. 
   O’rnatilgan xarakatda quvurdagi suvning sarfi aniqlanadi. Xar qaysi tartib uchun o’lchov idishiga t vaqtda keladigan suvning xajmi W aniqlanadi va shu vaqt ichidaga suvning temperaturasi o’lchanadi.
   

HISOBLASH USULI


1. Qovushqoqlikning kinematik koeffitsiyenti quyidagi jadvaldan aniqlanadi.
3.1-jadval

Suvning temperaturasi S^0	0	5	10	15	20	25
Qovushqoqlikning kinematik koeffitsiyenti , m^2/s	0,0173	0,015	0,0131	0,0114	0,0102	0,0090

2. Suvning sarfi:
(sm³/s)
Bu yerda:
W - o’lchov idishidagi suvning xajmi, sm³;
t - idishning to’lish vaqti, s.
3. Quvurdagi suyuqlik harakatining o’rtacha tezligi
(sm/s)
Bu yerda:

-quvurning ko’ndalang kesim yuzasi, sm²
d - shisha quvurning diametri, sm.
4. Aniqlangan orqali har bir tajriba uchun Reynolьds soni Re xisoblanadi:

O’lchashlar va hisoblashlar natijasi quyidagi jadvalga kiritiladi.

3.2-jadval

№	O’lchash natijalari		Hisoblash natijalari			Harakat tartibi	O’zgarmas kattaliklar d=2,0 sm
	W	t	Q		Re
	sm^3	c	sm^3/s	sm^2/s
1	2	3	4	5	6	7	8

NAZORAT SAVOLLARI.

1. 
   Suyuqlik harakatining asosiy elementlarini ayting?
   
2. 
   Oqim chizig’i, oqim naychasi, oqimcha, suyuqlik oqimi ma’nosini tushuntiring?
   
3. 
   Oqimning asosiy gidravlik elementlarini ayting va ularga izoh bering?
   
4. 
   Oqimning sarfi nima?
   
5. 
   Oqimning o’rtacha tezligi qanday aniqlanadi?
   
6. 
   Quvurlarda suyuqlik oqimining qanaqa tartiblari (rejimi) kuzatiladi?
   
7. 
   Oqimning laminar tartibiga izoh bering?
   
8. 
   Oqimning turbulent tartibiga izoh bering?
   
9. 
   Oqimning har xil tartiblari uchun ko’ndalang kesim bo’yicha tezliklarni tarqalish grafigini chizing va unga izoh bering?
   

10. Oqimning laminar tartibda undagi ranglangan oqimchaningko’rinishini izohlang?
11. Oqimning turbulent tartibida undagi ranglangan oqimchaning ko’rinishini izohlang?