Mavzu: Konstruksiyalash haqida umumiy ma’lumot va mashina yaratish tartibi

solishtirma hajm deyiladi. Ushbu kattalik gazlarni tavsiflash uchun qo`llaniladi.
Bir modda zichligini ikkinchi modda zichligiga nisbati nisbiy zichlik deyiladi. Odatda moddalarning nisbiy zichligi r<sub>n</sub> 4<sup>0</sup>C temperaturadagi distillangan suvning zichligi r<sub>suv</sub> bo`yicha aniqlanadi
r_n=r/r_suv , (6.22)
bu yerda: r- moddaning zichligi.
Ikki xil moddadan tashqil topgan aralashmaning zichligi r_ar quyidagicha hisoblanishi mumkin
r_ar=(m₁/p₁ + m₂/p₂)^-1=[m₁/p₁ + (1- m₁)/p₂]^-1, (6.23)
bu yerda: m₁ - birinchi moddani aralashmadagi massaviy ulushi, kg/kg; m₂ =1-m₁ - ikkinchi moddani aralashmadagi massaviy ulushi, kg; r₁ va r₂- moddalarning zichliklari, kg/m³.
Suspenziyaning zichligi r_sp quyidagi tenglama bo`yicha hisoblanishi mumkin:
r<sub>sp=</sub>r<sub>k</sub> j + r<sub>s</sub> (1-j), (6.24)
bu yerda: r<sub>k</sub>- qattiq jism zarrachalarining zichligi; j- qattiq jism zarrachalarining suspenziyadagi massaviy ulushi; r<sub>s</sub>- suyuqlikning zichligi.
Don, shakar, un, kraxmal, mevalar, sabzavotlar va boshqa donador sochiluvchan mahsulotlar zichligi (qatlam zichligi) r<sub>u</sub> bilan tavsiflanadi:
r<sub>u=</sub>(1-e)r<sub>x=</sub>(1-V<sub>b</sub>/V<sub>e</sub>)r<sub>x</sub> , (6.25)
bu yerda: e - sochiluvchan mahsulotning g`ovakligi, e= V_b/V_e; V_b - erkin holatda to`kilgan material qatlamidagi bo`shliqlar hajmi, m³; V_e - erkin to`kilgan material hajmi, m<sup>3</sup>; r<sub>x</sub> - material zarrachalarining haqiqiy zichligi.
Gazlarning zichligi r<sub>g</sub> (kg/m<sup>3</sup>) Klapeyron tenglamasi bo`yicha aniqlanadi:
r_r=r_o(T_o·R/T·R_o)=(M/22,4)[(273,15·R/(T^.R_o)], (6.26)
bu yerda: r_o=M/22,4 - gazning normal sharoitlardagi (R_o=1013 pa, T_o= 273,15K) zichligi, kg/m³; M - gazning molekulyar massasi, kg/molg; R - gaz bosimi, Pa; t - gazning temperaturasi, ^oC; T - absolyut temperatura, K; T= 273,15 + t.
Gaz aralashmalarining zichligi
p_ar=n₁·p₁ + n₂ ·p₂ + .... + n_j·p_j , (6.27)
bu yerda: j- gaz aralashmasining tarkibiy komponentlari soni, j=1, 2, 3, ... , N; n₁, n₂, ... , n_j - komponentlarning aralashmadagi hajmiy ulushlari; p₁, p₂ , … , p_j- komponentlarning zichliklari.
Hajm birligidagi moddaning og`irligi solishtirma og`irlik deyiladi
g=G/V=mg/V=pg , (6.28)
bu yerda: G- moddaning og`irligi (vazni, og`irlik kuchi), N; g=9,81 m/s² erkin tushish tezlanishi.
Mashinasozlik sanoati mahsulotlari texnologiyasida qo`llanila-digan bir qator materiallar, xom ashyolar, tayyor va yarim tayyor mahsulotlarning zichliklari haqida ma’lumotlar, jadval yoki empirik tenglamalar shaklida, sohaga oid adabiyotlar va ma’lumotnomalarda keltiriladi.
Qovushqoqlik. Real suyuqliklar harakatlanganda ularda oqim harakatiga qarshilik ko`rsatuvchi ichki kuchlar paydo bo`ladi. Bu qarshilik kuchlari suyuqlikning bir-biriga nisbatan surilayotgan qo`shni qatlamlari orasida yuzaga keladi. Suyuqlik zarrachalarining nisbiy ko`chishiga (qatlamni surilishiga) sabab bo`luvchi tashqi kuchlarga qarshilik ko`rsatish xususiyati suyuqlikning qovushqoqligi deyiladi.
Suyuqlik qatlamlarini surilishi uchun tashqi kuch T qatlamga nisbatan urinma yo`nalishda ta’sir etadi. Uning qiymati suyuqlik qatlamlarining kontakt yuzasiga F proporsional bo`ladi.
T=m·F(dw/dL) , (6.29)
bu yerda: m- proporsionallik koeffitsienti yoki qovushqoqlikning dinamik koeffitsienti; dw/dL - qatlamlardagi tezlik gradienti; w - oqim tezligi (yoki qatlamning surilish tezligi), m/s; L - qatlamlar orasidagi masofa, m.
Suyuqlik hajmida yuzaga keluvchi qarshilik kuchi qiymat jihatdan T kuchga teng va uning ta’sir yo`nalishiga qarama-qarshi yo`nalgan bo`ladi. Tashqi kuchni qatlamlarning kontakt yuzasiga F nisbati
t=T/F=-m(dw/dL) , (6.30)
ichki ishqalanish kuchi t yoki surilish kuchlanishi deyiladi.
Tenglamadagi (-) ishorasi nisbatan yuqori tezlikda harakat-lanayotgan qatlamni t kuchlanishi tufayli sekinlashuvini ko`rsatadi.
(3-11) tenglama Nyutonning ichki ishqalanish qonunini ifodalaydi: Suyuqlikning oqishi paytida uning qatlamlari orasida yuzaga keluvchi ichki ishqalanish kuchlanishi tezlik gradientiga to`g`ri propor-sionaldir.
Yuqoridagi tenglamalarning ifodalariga ko`ra qovushqoqlikni dinamik koeffitsienti quyidagicha bo`ladi.
m=(T/F)(dw/dL)<sup>-1=</sup>(T/F)(dL/dw)=
=(N/m<sup>2</sup>)[m/(m/s)]=[Ns/m<sup>2</sup>]=Pa<sup>.</sup>s, (6.31)
Qovushqoqlikning dinamik m va kinematik n (m<sup>2</sup>/s) koeffitsientlari orasidagi bog`liqlik
n=m/p; (6.32)
Odatda gazlar uchun m va n koeffitsientlarining qiymatlari temperaturadan bog`liq bo`ladi:
m_t=m_o [(273.15 + C)/(T + C)](T/273.15)^1.5, (6.33)
bu yerda: m_o - qovushqoqlikning 273,15 K temperaturadagi qiymati; S - Saterlyand koeffitsienti, masalan, havo uchun S= 124; azot uchun S= 114; kislorod uchun S= 131; T- gaz temperaturasi, K.
Suyultirilgan suspenziyalarning qovushqoqligi, ular tarkibidagi qattiq jism zarrachalarining o`lchamlari qanday bo`lishidan qat’iy nazar, quyidagi tenglamalar yordamida hisoblanishi mumkin:
- zarrachalarning hajmiy ulushi j£10% bo`lgan hollarda
m_sp=m_s(1+2.5j);
- zarrachalarning hajmiy ulushi j >10% bo`lgan hollarda
m<sub>sp=</sub>m<sub>s</sub>(1+4.5j);
bu yerda: m<sub>s</sub>- toza suyuqlik qovushqoqligining dinamik koeffitsienti.
Natural va quyultirilgan sut, sharbatlar va qiyomlarning turli temperaturalardagi dinamik qovushqoqligini (MPa<sup>.</sup>s) aniqlash uchun quyidagi tenglamadan foydalanish tavsiya etiladi:
m<sub>t=</sub>12,9 m<sub>20</sub>/t<sup>0.85</sup>,
bu yerda: m<sub>20</sub>- mahsulotning t=20<sup>o</sup>C temperaturadagi qovushqoqligi; masalan sut uchun m<sub>20</sub>= 0,7e<sup>(0,06+0,08x)</sup>; x - sut tarkibidagi qizdiruvchi moddalar kontsentratsiyasi.
O`simlik yog`larining qovushqoqligi (pa<sup>.</sup>s)
m<sub>t=</sub>0,175/[10e <sup>(0,31+0,026t)</sup>],
Tomat mahsulotlari (sharbat, pasta) qovushqoqligining dinamik koeffitsienti (pa<sup>.</sup>s)
m<sub>t=</sub>0,0199 x<sup>2.94</sup> t<sup>-1,17</sup> ,
Gaz aralashmalarining qovushqoqligini quyidagi tenglama bo`yicha aniqlash mumkin
M_ar/m_ar=n₁M₁/m₁ + n₂M₂/m₂ + ... + m_jM_j/m_i , (6.34) bu yerda: j=1, 2, 3 ... N - komponentlar soni; M_ar, M₁, M₂ ... M_j - gaz aralashmasi va uning alohida komponentlarini molekulyar massalari; m_ar, m₁, m₂ ... m_j - gaz aralashmasi va uning alohida komponentlarini dinamik qovushqoqligi; n₁, n₂ ... n_j - komponentlarni aralashmadagi hajmiy ulushlari.
Sirt tarangligi. Mashinasozlik, oziq-ovqat va kimyo sanoat tex-nologiyasining bir qator jarayonlarida (masalan, suyuqliklarni purkash, barbotaj, absorbtsiya va x.) harakatdagi suyuqlik gaz (bug`) bilan yoki unga nisbatan o`zaro aralashmaydigan boshqa bir suyuqlik bilan to`qnashuvi mumkin. Bu paytda to`qnashayotgan fazalar o`rta-sidagi kontakt yuza suyuqlikning sirt taranglik kuchlari ta’sirida kich-rayishga intiladi. Shu sababdan, gaz oqimidagi suyuqlik tomchisi yoki suyuqlikdagi gaz pufakchalari, tashqi kuchlar ta’siri bo`lmagan holat-larda, sharsimon shaklga ega bo`ladi.
Fazalar o`rtasidagi kontakt yuzani orttirish (yoki yangi yuzalar hosil qilish) uchun ma’lum bir miqdorda energiya sarflanishi lozim. Yangi yuza birligini hosil qilish uchun sarflanishi zarur bo`lgan ish qiymatiga teng bo`lgan kattalik sirt tarangligi s deyiladi.
SI sistemasida sirt tarangligining o`lchov birligi
s=[J/m<sup>2</sup>]=[N<sup>.</sup>m/m<sup>2</sup>]=[N/m]; (6.35)
Ushbu ifodaga asosan, sirt tarangligi suyuqlik va unga tegib turuvchi muhit o`rtasidagi kontakt yuza birligiga ta’sir etuvchi kuch sifatida qaralishi mumkin.
Temperaturaning ortishi bilan sirt tarangligi kamayib boradi. Qattiq materiallar yuzasini suyuqlik bilan ho`llanishi sirt taranglik qiymatiga bog`liq bo`ladi. Ushbu holat bug`larni kondensatsiyalanishi, absorbsiya va boshqa jarayonlarning gidrodinamik sharoitiga sezilarli ta’sir ko`rsatadi.
Ayrim suyuqliklarning 20<sup>o</sup>C temperaturadagi sirt tarangligi qiymati (s<sup>.</sup>10<sup>3</sup> N/m) quyidagicha: suv - 72,8; etil spirti - 22,6; sirka kislotasi - 27,8 ga teng bo`ladi.
Issiqlik sig`imi - bu kattalik moddaga berilgan issiqlik miqdorini uning temperaturasini o`zgarishiga nisbatidir. Massa birligidagi moddaning issiqlik sig`imi solishtirma issiqlik sig`imi S [J/(kg^.K)] deyiladi.
S=K/(Dt m)=K/[(t₁-t_o)m], (6.36)
bu yerda: K- moddani isitish uchun sarflangan issiqlik miqdori, J; m - modda massasi, kg; t_o va t₁ - moddani dastlabki va isitilgandan so`ngi temperaturalari, K; Dt - temperaturalar ayirmasi.
Solishtirma issiqlik sig`imi moddaning issiqlik energiyasini o’zida tutish qobiliyatini ko`rsatadi. Hisoblashlarda massaviy, hajmiy va molyar solishtirma issiqlik sig`imlaridan foydalaniladi. Massaviy solishtirma issiqlik sig`imi birligining qiymati massasi 1kg bo`lgan modda temperaturasini 1^oC oshirish uchun unga qancha miqdorda issiqlik berish kerakligini ko`rsatadi.
Suyuqlik va gazlarning issiqlik sig`imi temperaturani ko`tarilishi bilan ortadi. Suyuqliklarning solishtirma issiqlik sig`imi [kJ/(kg^.K)] 0,8...4,9 gazlarniki 0,5...2,2 va qattiq moddalarniki esa 0,13...1,8 chegaralarda o`zgaradi.
Oziq-ovqat mahsulotlarining turlari bo`yicha solishtirma issiqlik sig`imining tajribaviy qiymatlari tegishli adabiyotlarda jadval yoki empirik tenglamalar shaklidan olinadi.
Ayrim mahsulotlarning solishtirma issiqlik sig`imlari.
[J/(kg^{. o}С)] quyidagi tenglamalar bo`yicha hisoblanishi mumkin:

• 
  tomat mahsulotlari uchun
  

S=4228,7 - 20,9x - 10,88t,
bu yerda: x- quruq moddalar miqdori;
- hamir uchun
S=1675(1 + 0,015W),
bu yerda: W- namlik, % ;
- o`simlik yog`ining ekstraksion benzindagi eritmasi uchun:
S= [229,2- 0,624a + (0,588 - 0,00158a) t],
bu yerda: a - konsentratsiyasi, %; t - temperatura, ^oC.
Issiqlik o`tkazuvchanlik. Issiq va sovuq jismlar temperature-larining farqi Dt ta’sirida, ularning kontakt yuzasidagi mikrozar-rachalarning tartibsiz harakati tufayli, issiqlikni tarqalishi issiqlik o`tkazuvchanlik deyiladi.
Qattiq materiallar, suyuqliklar va gazlarda issiqlik o`tkazuvchanlik jarayonining intensivligi issiqlik o`tkazuvchanlik koeffitsienti l bilan tavsiflanadi.
Qalinligi d (m) bo`lgan bir jinsli tekis devor yuzasi F (m<sup>2</sup>) orqali issiqlik o`tkazuvchanlik yo`li bilan uzatilayotgan issiqlik miqdori K (Vt) quyidagi tenglama bo`yicha aniqlanadi:
K=(l/d)FDt ; (3.37)
bu yerda: Dt - temperaturalar ayirmasi, masalan, qizdiruvchi suv bug`i va ishlov berilayotgan mahsulot temperaturalari o`rtasidagi farq, ^oC.
Ushbu tenglamadan l koeffitsientining ifodasi:
l=(Kd)/(Ft) ,
koeffitsienti qiymati [Vt/(m^.K)] temperaturaga va moddaning strukturaviy tarkibiga bog`liq bo`lib, temperaturalar ayirmasi 1^oC bo`lganda 1m<sup>2</sup> yuza orqali 1 soat mobaynida o`tayotgan issiqlik miqdorini ko`rsatadi. Masalan, metallar va ularning qotishmalari uchun l=15... 280, qattiq nometall materiallar uchun l=0,02...3,0 gazlar uchun l= 0,006...0,06.
Turli moddalar va jismlar uchun l koeffitsientining qiymati [Vt/(m<sup>.</sup>K)] Masalan, shakarli sut, qiyomlar va mevalarning sharbatlari uchun
l<sub>20=</sub>0,593 - 0,025x<sup>0,53</sup>;
l<sub>t=</sub>l<sub>20</sub> + 0.00068(t-20),
u yerda: l<sub>20</sub>- moddani 20<sup>o</sup>C temperaturadagi issiqlik o`tkazuvchanlik koeffitsienti; x- quruq moddalar kontsentratsiyasi.
Tomat mahsulotlari uchun esa
l=0,001^.(528 - 4,04x + 2,05t).
Temperatura o`tkazuvchanlik koeffitsienti jismning fizik kattaligi hisoblanadi va uning issiqlik sig`imini (inertsionlik xossasini) ko`rsatadi. Jism temperaturasini o`zgarish tezligi temperatura o`tkazuvchanlik koeffitsienti a orqali ifodalanadi.
a=l/(sr)={[Vt/(m^.K)][(kg^.K)/J](m³/kg)}; m²/s. (6.38)