Gidravlikaning o’rganish sohasi va tarixi suyuqliklarning modellari haqida

Javob: H=137.6 m.


Mustaqil yechish uchun masalalar


1-masala
U zunligi L=200m va diametri d=200 mm bo’lgan sifonli quvur A hovuz va B quduqni gorizontal CD bo’’lagi orqali tutashtiradi. Tengliklar farqi z₁=2m, z₂=3m, z₃=6m. Quvurda to’rli so’ ruvchi quti, 2 ta tirsak va zadvijka joylashgan.
Javob: Q=0.006m³/sek


2-masala
Temperaturasi 20⁰C bo’lgan havoning sarfini aniqlang. Havo uzunligi L=1000m va diametri d=15sm bo’lgan o’tkazgichdan o’tmoqda. Kompressor orqali hosil qilinayotgan quvurning boshlanishidagi bosim p₁=15atm va pnevmatik mashinaning ishlashi uchun quvur oxiridagi bosim p₂=8atm ga teng.
Javob:


3- masala
Uzunligi l=1000m va diametri d=200mm bo’lgan cho’yanli quvur Q=50 l/sek sarfga ega. Quvur uzunligi bo’yicha h_uz. bosim yuqotilishini aniqlang.
Javob:


4- masala
Berilgan: o’tkaziladigan sarf Q=200 l/sek, o’qotilishi mumkin bo’lgan
bosim cho’yanli quvur uzunligi l=500m. Quvurning diametri d ni aniqlang.
Javob: d =350 mm
5-masala
Devorining qalinligi =10 mm va diametri d=500 mm bo’lgan po’lat quvurdan suv v=2m/sek tezlik bilan harakatlanmoqda. Zadvijka oldidagi pezometrik bosim p/ =50 m.suv.ust. Agar zadvijka birdan yopilsa bosimni ortishi aniqlansin.
Javob:
Nasosning to’la quvvati quyidagi formuladan aniqlanadi:


(1)
O’xshash tenglamadan
(1a)
bu yerda
N-nasos hosil qilgan va uzatiladigan suyuqlik ustuni bilan ifodalangan to’la oqim;
r₁ va r₂ - haydash va so’rish muhitidagi bosim, Pa;
- zichlik, kg/m³;
N_g- suyuqlikning ko’tarilish balandligi,m;
h_p - haydovchi va so’ruvchi quvurlarda mahalliy qarshiliklar va ishqalanish kuchini bosib o’tadigan oqim;
g=9.81 m/s² - erkin tushish tezlanishi;
N - to’la oqim boshqacha ham hisoblanishi mumkin.


(2)

bunda
r_n- haydovchi quvurda suyuqlikni nasosdan chiqishidagi bosim;

r_vs-so’ruvchi quvurdagi suyuqlikni nasosga kirishidagi bosimi;
N₀-bosim o’lchangan nuqtalardagi vertikal masofa oralig’i;
-haydovchi quvurdagi suyuqlik tezligi;
- so’ruvchi quvurdagi suyuqlik tezligi;
Agar va tezliklar yaqin va N₀ masofa kichik bo’lsa (2) quyidagicha bo’ladi:


(2a)
bu yerda
Q - umumiy ishlab chiqarish , m³/s;
- suyuqlik zichligi, kg/m³;
G=9.81 m/s² - erkin tushish tezlanishi,
N - to’la oqim;
- nasos qurilmasining umumiy FIK;
Qurilmaning umumiy FIK quyidagicha hisoblanadi:


(4)

Nasosga zahira maqsadida kattaroq quvvat beriladi.

Zahira quvvati koeffitsiyenti nasos quvvatiga qarab 1.1 dan 2 gacha bo’ladi.

Porshenli nasosning so’rish balandligi quyidagicha bo’ladi:


(5)
bu yerda
A- atmosfera bosimi;
h_t -haydash haroratidagi so’rilayotgan suyuqlik to’yingan bug’ining bosimi,
- so’rish balandligining yo’qotilishi;
Hamma kattaliklar A, h_t, -haydalayotgan suyuqlik ustunlarida ifodalanadi.
A - atmosfera bosimi nasosning dengiz sathadan qancha masofada joylashganiga qarab aniqlanadi. To’yingan bug’ bosimi h_t ga bog’liq bo’lib, temperatura bilan ifodalanadi.1-jadvalda h_t ni temperaturaga bog’liq qiymatlari berilgan.

1-jadval

Temperatura ^oS	5	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Tyyingan bug’ bosimi ht ; m.suv.ust.	0,09	0,12	0,24	0,43	0,75	1,25	2,02	3,17	4,82	7,14	10,33
kPa	0,88	1,18	2,36	4,22	7,36	12,26	19,82	31,1	47,3	70,04	101,3

Porshenli nasosning ishlab chiqarishi Q(m³/s):
a) Differensialli va oddiy harakatli
(6)
b) Ikki harakatli
(7)
bu yerda
- uzatish koeffitsiyenti, =0,8 - 0,9;
F - ish kesimi ( plunjerning ko’ndalang kesim yuzasi ), m²;
f - shtokning ko’ndalang kesim yuzasi, m²;
s - porshen qadami, m;
v - aylanish chastotasi, 1minutda porshenni juft yurishi.
Markazdan qochma nasosning oqimi va ishlab chiqarish berilgan chastotada bir-biriga bog’liq holda o’zgaradi. Markazdan qochma nasosning FIK oqim va bosimni o’zgarishi bilan bog’liq holda o’zgaradi. Kichik holatdagi o’zgarishlar bo’lganda aylanishlar soni n, nasosning uzatishi Q, oqimi N va quvvati N quyidagi munosabatda bo’ladi:
; ;
Markazdan qochma nasosning so’rish balandligi N_vs quyidagicha aniqlanadi:

bunda
A- atmosfera bosimi;
h_t- so’ruvchi suyuqlik bug’ining bosimi;
h_p.vs- so’ruvchi quvurdagi gidravlik qarshiligi;
h_kav - chastotaga va ishlab chiqarish quvvatiga bog’liq bo’lgan kavitatsion to’g’rilik.
h_kav=0,00125(Q n²)^0,67
Hamma A, h_t, h_p.vs, h_kav lar haydaluvchi suyuqlik ustunida ifodalanadi. Ventilyator hosil qilayotgan bosim

yoki

bu yerda
r₁ - ventilyator havo olayotgan hududning bosimi, Pa;
r₂ - ventilyator havo uzatayotgan hudud bosimi, Pa;
va - haydovchi va so’ruvchi quvurdagi yo’qotilgan bosim,Pa;
- setkadan chiqayotgan havo tezligi, m/s;
r_st.n va r_st.vs - ventilyatordan oldingi va keyingi statik bosimlar, Pa;
va - haydovchi va so’ruvchi quvurda havoning tezligi, m/s;
- havo zichligi, kg/m³;
(9) tenglik (1) va (1a) tengliklarga to’g’ri keladi.(10) tenglik (2) tenglikka to’g’ri keladi.
Agar ventilyator havoni emas, balki atrofidagi havodan zichligi bilan farq qiluvchi boshqa gaz uzatayotgan bo’lsa, u holda (9) tengligining o’ng tarafiga kattalik qo’shiladi:

bu yerda
z-so’rish va haydash joyidagi balandliklar farqi;
Ventilyatorda sarf bo’layotgan quvvat N ( kVt) quyidagicha:
(11)
bu yerda
Q - ventilyatorning uzatishi, m³/s;
-ventilyator bilan hosil qilingan bosimning ko’tarilishi,Pa;
- ventilyator qurilmasining umumiy FIK.
Markazdan qochma nasos kabi, markazdan qochma ventilyatorning grafik tavsifi tebranish chastotasining o’zgarishi bilan o’zining holatini o’zgartiradi. Tebranish chastotasining o’zgarishidagi markazdan qochma ventilyatorning yangi va eski parametrlari orasidagi bog’lanish (9) formuladan aniqlanadi.
1 kg gazni bir pog’onali kompressor bilan adiabatik (izoentropik) siqish uchun sarflangan ishning nazariy balandligi L_ad ( j/kg) quyidagi formula bilan aniqlanadi:
(12)
yoki
(13)
Adiabatik siqish jarayonining oxirida gaz harorati quyidagicha aniqlanadi:
(14)
bu yerda: k - adiabata ko’rsatkichi, c/c_v;
p₁ va p₂ - gazning boshlang’ich va oxirgi bosimlari, Pa;
v₁ - boshlang’ich shartdagi nisbiy hajm, ya'ni r₁ bosimda va T₁ haroratda, m³/kg;
i₁ va i₂ - gazning boshlang’ich va oxirgi entalpiyasi, j/kg;
R - gaz doimiysi, j/(kg^.K);
M - gazning mol massasi.
Bir pog’onali kompressor dvigateli yordamida G kg gazni 1 soat davomida boshlang’ich bosim r₁ dan oxirgi bosim r₂ gacha siqish uchun kerak bo’ladigan quvvat N (kVt) quyidagi formula yordamida aniqlanadi:
(15)
bu yerda
- kompressor qurilmaning umumiy FIK.
Porshenli nasosning oddiy ishining unumdorligi Q (m³/s) quyidagi tenglikdan aniqlanadi:
(16)
bu yerda
- uzatish koeffitsiyenti, o’lchamsiz;
F - porshen yuzasi, m²;
s - porshen yo’lining uzunligi, m;
n - tebranish chastotasi, ayl/min.
Uzatish koeffitsiyenti:

bu yerda
- kompressorning hajmiy FIK, u quyidagicha:
(17)
bu yerda
- silindr zaharli muhiti hajmining porshen hajmiga munosabati;
t- zaharli muhitda qolgan siqilgan gazning politrop kengayishi.
Boshlang’ich bosim r₁ dan oxirgi bosim r_kon gacha 1 kg gazni bir pog’onali kompressor bilan adiabatik (izoentropik) siqish uchun sarflangan ishning nazariy balandligi L_ad (j/kg) quyidagi formula bilan aniqlanadi:
(18)
yoki
(19)
bu yerda
p- siqish pog’onasining soni;
- 1, 2, … pog’ona uchun gazning entalpik farqi.
Bir pog’onali kompressor quvvati (15) formula yordamida aniqlanadi. Ba'zan havo kompressori uchun quyidagi tenglikdan foydalaniladi:
(20)
bu yerda
N - quvvat, kVt;
1,69 - tajriba yuli bilan aniqlangan kompressorning havoni haqiqiy siqishning izotermik siqishdagi farqini aniqlovchi koeffitsiyent.
Ko’p pog’onali porshenning unumdorligi birinchi pog’onaning unumdorligi bilan aniqlanadi.
Pog’onalar orasidagi bosim yuqotilishini hisobga olmasdan, siqilishdagi pog’onalarning taxminiy soni n ni quyidagi tenglikdan topamiz:

bu yerdan

x - bitta pog’onadagi siqilish darajasi.