Suyukliklarning Quvurlarda xarakatining trubolent tartibi

Suyukliklarning Quvurlarda xarakatining trubolent tartibi.

Suyuqliklaming turbulent harakati tabiatda va texnikada keng tarqalgan bo‘lib, gidravlik hodisalar ichida eng murakkablari qatoriga kiradi. Bu harakat juda ko‘p tekshirilgan bo‘lishiga qaramay hozirgacha harakatning turbulent turi uchun umumlashgan nazariya yaratilgan emas. Shuning uchun ham turbulent oqimlarini hisoblashda yarimempirik nazariyalardan foydalanish bilan bir qatorda, ko‘p hollarda tajriba natijalari va empirik formulalardan foydalanishga to‘g‘ri keladi.

1. 
   rasm. Turbulent harakatining xususiyati.
   

1. 
   Suyuqlik trubulent harakatining xususiyatlari
   

Turbulent harakatda suyuqlikning har bir zarrachasi juda ham murakkab egri chiziqli trayektoriya bo‘yicha harakat qiladi va har qanday ikki zarrachaning trayektoriyalari bir-biriga o‘xshamaydi. Buni ko‘z oldimizga keltirish uchun biror A nuqtadan ketma-ket o‘tayotgan zarrachalaming В nuqtaga (6.1-rasm) qanday trayektoriya bo‘yicha yetib kelishini ko‘z oldimizga keltiraylik. Laminar harakat vaqtida A nuqtadan chiqqan I zarracha biror silliq egri chiziq bo‘yicha В nuqtaga kelsa, II zarracha ham, III zarracha ham va ulardan keyin keladigan barcha zarrachalar ham huddi shu egri chiziq bo‘yicha harakat qiladi.

Turbulent harakat vaqtida esa A nuqtadan chiqqan birinchi zarracha murrakkab egri-bugri chiziq bo‘yicha В nuqtaga keladi. Ikkinchi zarracha esa birinchi zarrachaning trayektoriyasidan tamomila boshqacha bo‘lgan ikkinchi egri-bugri chiziq bo‘yicha keladi. Shunda ham u birinchi zarracha kelgan В nuqtaning aniq o‘ziga kelmay, uning atrofidagi biror boshqa nuqtaga kelishi mumkin. Uchinchi zarracha esa birinchi zarrachaning ham, ikkinchi zarrachaning ham trayektoriyasiga o‘xshamagan uchinchi egri-bugri chiziq bo‘yicha kelib, awalgi zarrachalar kelgan nuqtaning birortasiga ham

kelmay, В nuqta atrofidagi boshqa bir nuqtaga keladi. Bu hodisa A nuqtadan o‘tayotgan barcha zarrachalarga tegishlidir. Shunday qilib, turbulent harakat qilayotgan suyuqlik zarrachalaming harakatini biror formula bilan ifodalash g'oyatda mushkul ishdir. Lekin hamma zarrachalar bir tarafga A nuqtadan В nuqta tarafiga harakat qiladi. Shunga asosan bir qarashda betartib harakat qilayotgandek ko‘ringan zarrachalar harakatida qandaydir umumiylikni aniqlash mumkin. Hatto bu umumiylikni faqatgina sifat o'xshashligi ko‘rinishda emas, balki miqdor o‘xshashligi ko'rinishida ham ifodalash mumkin. Ana shu o‘xshashliklar asosida turbulent harakatning qonuniyatlarini yuzaga keltirib chiqariladi.

2. 
   Tezlik va bosim pulsatsiyalari
   

Turbulent harakat qilayotgan suyuqlik biror nuqtadagi tezligining koordinata o‘qlaridagi proektsiyalarini tekshiramiz. Misol uchun tezlikning oqim yo'nalishidagi proyektsiyasi u_x bo'lsin. U holda u_x ning miqdori vaqt davomida ortib va kamayib boradi. Bu o'zgarishni grafik ko'rinishda ifodalasak, u 6.2-rasmda tasvirlangan grafikka o‘xshaydi va tezlik u_x proyektsiyasining pulsatsiyasi deb ataladi. Tezlikning boshqa o‘qlaridagi proyektsiyalari (u_Pu.-) uchun ham xuddi shunday pulsatsiya grafiklari tuzish mumkin. Shunday qilib, tezlik pulsatsiyasi uning biror yo‘nalishdagi proyektsiyasining vaqt davomida ortib va kamayib borish hodisasidan iborat. Uni tajribada tezlikni o'lchovchi asboblar yordamida (masalan, Pito trubkasidagi suyuqlik sathining o‘zgarishini) kuzatish mumkin. Oqayotgan suvda suv o'tlari novdalarining to'xtovsiz tebranma harakat qilishi ham bizga pulsatsiya hodisasini ko'rsatadi. Tezlikning oniy miqdori doimo o‘zgarib turgani uchun gidrodinamikada tenglashtirilgan tezlik tushunchasi kiritiladi va u ancha uzoq vaqt ichida tezlik qabul qilgan qiymatlaming o‘rtachasi bo'ladi.

Tenglashtirilgan tezlik tushunchasini ko‘z oldimizga keltirish uchun 6.2-rasmdan foydalanamiz. Grafikda tezlikning o‘zgarishni to‘liq xarakterlash uchun yetarli bo'lgan ti vaqt intervalini olamiz va grafikda vaqt o‘qiga parallel qilib,shunday AB chiziq o‘tkazamizki, hosil bo'lagi ABCD to‘rtburchakning yuzi abcd pulsatsiya grafigining

t\ oraliqdagi bo'lagi bilan DC chizig‘i orasidagi yuza _sro' ga teng bo‘lsin. U holda


ABCD to'rtburchakning balandligi tenglashtirilgan tezlikka teng bo‘ladi va й, bilan belgilanadi.

Yuqorida aytib o‘tilganlar turbulent harakatining beqaror harakat ekanligini ko‘rsatadi. Agar biz pulsatsiya grafigida /, interval davomida yetarli darajada uzun t₂ interval olsak va bu interval tenglashtirilgan tezlikni topsak t₂ davomida awalgidek uchinchi interval olib, yana tenglashtirilgan tezlikni topsak va bu ishni davom ettirib borsakda, barcha intervallar uchun olingan tenglashtirilgan tezliklar teng bo'lsa, bunday harakat turbulent harakat uchun barqaror harakat bo'ladi.

2.