O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi

2.Ma`ruza. Suyuqliklarni qovushqoqligini aniqlash, ichki ishqalanish tushunchasi. Ideal suyuqlik va uning xususiyatlari.

Gidravlika fanida nazariy tatqiqotlarini soddalashtirish maqsadida ideal suyuqliklardan foydalaniladi. Bosim va harorat ta`sirida o’z hajmini mutloq o’zgartirmaydigan yoki mutloqo siqilmaydigan «o’zgarmas zichlikka ega bo’lgan va ichki ishqalanish kuchi bo’lmagan qovushqoqligi bo’lmagan suyuqliklarga ideal suyuqliklar deb aytiladi. Tabiatda aslida ideal suyuqlik bo’lmaydi, ya`ni tabiatdagi barcha suyuqliklar real suyuqlikdir. Tinch turgan suyuqliklarda urinma kuchlanishlari bo’lmaydi. Harakatdagi suyuqliklarda esa urinma kuchlanish bo’ladi, bunday suyuqliklarning ichida ixtiyoriy ikki qatlam bir biriga nisbatan harakatda bo’ladi va ikki qatlam zarralari orasidagi ishqalanish kuchi paydo bo’ladi, natijada ichki ishqalanish kuchlari muvozanatlashdi.

Demak 1) tinch holatdagi suyuqliklar o’rganilayotganda suyuqliklarni ideal va real turlariga ajratish zarurati yo’q, chunki tinch holatdagi har qanday suyuqlikda urunma kuchlanish bo’lmaydi.

2) Real suyuqliklarning harakati o’rganilayotganda ishqalanish kuchini, ya`ni qovushqoqligini e`tiborga olish shart, chunki qovushqoqlik harakatdagi real suyuqlikning asosiy xossasi hisoblanadi.

Suyuqlik oquvchanlik xususiyatiga ega bo’lishi u qanday shakldagi idishga qo’yilsa, o’sha idish shaklini oladi, ya`ni o’zining barqaror shakliga ega emas. Buning sababi shundaki, suyuqlikning tinch holatida urinma kuchlanish bo’lmaydi

Real suyuqliklar harakatlangan paytda uning ichki qatlamlari (suv bilan suv qatlamlari satxlari va suv bilan devor sathlari ) orasidagi satxda ichki ishqalanish kuchlari hosil bo’lib bu qatlamlarning bir-biriga nisbatan siljishiga qarshilik qiladi.

Suyuqlik qatlamlarining orasidagi satxda ishqalanish kuchini engishga, ya`ni qatlamlarning o’zaro siljishiga sarf bo’lgan kuch qovushqoqlik (yoki ichki gidravlik ishqalanish kuchi ) deyiladi.

bu erda T – tasir etayotgan ichki ishqalanish kuchi ds – ikki qatlam orasidagi elementar zarra; dinamik qovushqoqlik koefitsenti. tezlik

Demak ichki ishqalanish kuchi tezlik gradientiga to’g’ri proportsional. Agar yuqoridagi formulani ds yuziga gа proporsional , ya’ni

,

birlik yuzadagi ishqalanish kuchini topamiz.

Gidravlikada - gidrodinamikada, dinamik qovushqoqlik koefitsienti deyiladi.

Kinematik qovushqoqlik koeffitsienti dinamik qovushqoqlik koeffitsientining shu suyuqlik zichligiga nisbati bo’lib u V harfi bilan belgilandi.

qovushqoqlik suyuqliklarning fizik xossasiga va uning haroratiga bog’liq holda o’zgaradi.

Gidravlikaning amalda qo’llanilishi uchun Gidrodinamikaning ikkinchi bo’limida birinchi bo’limidagi nazariy tinglamalar qo’llanilib har xil gidrotexnik inshootlarni gidravlik hisoblash ishlari bajariladi. Bunda asosan quvurda va ochiq harakatlanayotgan suyuqliklarni shuningdek yer osti suvlarini harakatini va suyuqliklarning teshiklar orqali oqib chiqishi gidravlik operatorlar yordamida o’rganiladi. Gidravlika texnikaning rivojlanishiga shahar va qishloqlarni suv va gaz bilan ta`minlash shaharlarni kanalizatsiya va boshqa kamunikatsiyalarni yaxshilash ishlashini ta`minlash uchun ishlatildi. Hozirgi kunda ko’p qavatli uylarni isitish sistemalari ham gidravlikaning qonunlari asosida hisoblash ishilari va loyixalanadi.

Qovushqoqlik hodisasi suyuqliklar harakatlanayotganda nomoyon bo’ladi va zarrachalarning harakatlanishiga qarshilik ko’rsatadi. Qovushqoqlik qancha yuqori bo’lsa bu qarshilikni yengish uchun sarflanadigan kuch ham shuncha katta bo’ladi. Qovushqoqlik darajasi qovushqoqlik darajasi qovushqoqlik koeffitsienti deyiladi. Aniqlash usuliga qarab dinamik va kinematik qovushqoqlik koeffitsientlari deyiladi.

Suyuqlikni yuzasi katta bo’lgan idishga solib ,uning yuziga biror plastinka qo’ysak va bu plastinkani ma`lum bir kuch bilan torta boshlasak suyuqlik zarrachalari plastinka sirtiga yopishishi natijasida harakatga keladi.Agar plastinkaning F-kuch ta`sirida olgan tezligi u bo’lsa u bilan yonma-yon turgan zarrachalar ham u tezlikka ega bo’ladi .

Suyuqlik sirtidagi plastinkaga qo’yilgan kuch qancha katta bo’lsa siljish shuncha ko’p bo’ladi. Bu esa qo’yilgan kuch bilan tezlik gradienti orasidagi bog’lanishni ko’rsatadi. Shunday qilib suyuqlikdagi ichki ishqalanish kuchi tezlik gradientiga bog’liq

1686 yili I.N’yuton ana shu bog’lanishni chiziqli bog’lanishdan iborat degan gipotezani oldinga surdi. Bu gipotezaga asosan suyuqlikning ikki harakatlanuvchi qatlamlari orasidagi ishqalanish kuchi F qatlamning tegib turgan sirti S ga va tezlik gradienti ga proportsional ,ya`ni

,

Proportsionallik koeffitsienti m dinamik qovushqoqlik koeffitsienti deb qabul qilingan.

Qovushqoqlik koeffitsientini birligi SI sistemada. ;

Qovushqoqlik koeffitsientini aniqlash uchun viskozometrdan foydalaniladi. Qovushqoqligi suvga nisbatan katta bo’lgan suyuqliklar uchun Engler viskozometri ishlatiladi.U birining ichiga ikkinchisi joylashgan ikkita idishdan iborat bo’lib ular orasidagi bo’shlik suv bilan to’ldirilgan .Ichki idishning siferik tubiga diametri 3 mm bo’lgan naycha kavsharlangan bo’lib u tiqin bilan berkitilgan bo’ladi.

Ichki idish tekshirilayotgan suyuqlik quyilib uning temperaturasi ikki idish oralig’ida suvni isitish yo’li bilan kerakli temperaturaga etkaziladi.Tekshirilayotgan suyuqlikning va da distillangan suvning oqib chiqqan vaqtlarining nisbati qovushqoqlikning shartli graduslari yoki engler graduslarini bildiradi:

;

Engler gradusidan ga o’tish uchun Ubbelodening emprik formulasidan foydalaniladi. .

Qovushqoqlikni aniqlash uchun kapilyar viskozometr, rotatsion viskozometr ,stoks viskozometri va turli viskozimetrdan foydalaniladi.

Qovushqoqlik suyuqliklarning turiga temperaturasiga va bosimiga bog’liq.Temperatura ortishi bilan tomchilanuvchi suyuqliklarning qovushqoqligi kamayadi,gazlarniki esa ortadi.

Turli suyuqliklarning qovushqoqligi boshlang’ich qovushqoqlik va temperaturaga qarab turlicha o‘zgaradi. Ko’pincha suyuqliklarning qovushqoqligi bosimning ko’tarilishi bilan ortadi.

2) Suyuqliklar harakatini tekshirishda, odatda, hamma kuchlarni hisobga olishning iloji bo’lmagani uchun suyuqlik muvozanat holatiga yoki harakatiga ta`siri katta bo’lgan kuchlar olinadi va shu usul bilan suyuqliklar uchun ideal va real suyuqliklar moduli tuziladi. Ideal suyuqlik deb, bosim va harorat ta`sirida o’z hajmini mutloqo o’zgartirmaydigan yoki mutloqo siqilmaydigan, o’zgarmas zichlikka ega bo’lgan va ichki ishqalanish kuchi bo’lmagan qovushqoqligi bo’lmagan suyuqliklarga aytiladi. Aslida har qanday suyuqlik bosim yoki harorat ta`sirida o’z hajmini bir oz bo’lsa ham o’zgartiradi, ularda ichki ishqalanish kuchlari bo’ladi. Demak tabiatda ideal suyuqlik b’lmaydi. Harakatdagi suyuqliklarda esa urinma kuchlanish bo’ladi, bunday suyuqlikning ichida ixtiyoriy ikki qatlam bir-biriga nisbatan harakatda bo’lganda bu ikki qatlam satxlari orasida ishqalanish kuchi paydo bo’ladi,natijada ichki urunma kuchlar muvozanatlashadi.

1) tinch holatdagi suyuqliklar o’rganilayotganda suyuqliklarni ideal va real turlariga ajratish zarurati yo’q, chunki tinch holatdagi har qanday suyuqlikda urunma kuchlanish bo’lmaydi.

2) Real suyuqliklarning harakati o’rganilayotganda ichki ishqalanish kuchini , ya`ni qovushqoqligini e`tiborga olish shart chunki qovushqoqlik harakatdagi real suyuqlikning asosiy xossasi hisoblanadi.

Real suyuqliklar harakatlangan paytda uning ichki qatlamlari (suv bilan suv qatlamlari satxlari va suv bilan devor satxlari ) orasidagi satxda ichki ishqalanish kuchlari hosil bo’lib bu qatlamlarning bir-biriga nisbatan siljishiga qarshilik qiladi. Suyuqlik qatlamlarining orasidagi satxda ishqalanish kuchini engishga ,ya`ni qatlamlarning o’zaro siljishiga sarf bo’lgan kuch qovushqoqlik (yoki ichki gidravlik ishqalanish kuchi )deyiladi.