1 –2 маъруза: Кириш

11-МАЪРУЗА.
СУЮҚЛИК ҲАРАКАТИ ТУРЛАРИ


Ўқув модул бирликлари::
1.суюқликларнинг текис ва нотекис ҳаракати
2.Суюқликларнинг дамли ва дамсиз ҳаракати
3.Суюқлик оқимининг узлуксизлик тенгламаси


Таянч сўз ва иборалар
Беқарор ҳаракат икки: текис ва нотекис ҳаракат турлари бўлиши мумкин. Суюқлик заррачаси ҳаракат йўналиши бўйича вақт ўтиши билан ҳаракат фазосининг бир нуқтасидан иккинчи нуқтасига ўтганда тезлик ўзгариб борса, ҳаракат нотекис ҳаракат бўлади. Нотекис ҳаракат вақтида суюқлик ичида босим ва бош гидравлик кўрсатгичлар ўзгариб боради. Нотекис ҳаракатни қирқими ўзгариб бораётган шиша қувурда кузатиш жуда қулайдир.
Борди-ю суюқлик заррачаси ҳаракат йўналиши бўйича вақт ўтиши билан ҳаракат фазосининг бир нуқтасидан иккинчи нуқтасига ўтганда тезлигини ўзгартирмаса, бундай ҳаракат текис ҳаракат дейилади. Текис ҳаракат вақтида суюқликнинг гидравлик кўрсатгичлари ўзгармайди. Текис ҳаракатга қирқими ўзгармайдиган қувурлардаги суюқликнинг ва нишаблиги бир хил каналлардаги сув оқими мисол бўла олади.
Суюқлик оқимига босимнинг таъсирига қараб босимли ва босимсиз ҳаракатлар бўлади.
Босим ва оғирлик таъсирида бўладиган ҳаракатлар босимли (дамли) ҳаракат деб аталади. Босимли ҳаракат вақтида суюқлик ҳар томондан деворлар билан ўралган бўлиб, эркин сирт бўлмайди (яъни суюқликнинг босими чиқиб кетишига ҳеч қандай имконият йўқ). Бундай ҳаракатга босимли идишдан қувурга ўтаётган суюқлик ҳаракати мисол бўлади.
Босимсиз (дамсиз) ҳаракат вақтида суюқлик фақат оғирлик кучи таъсирида ҳаракат қилиб эркин сиртга эга бўлади. Бундай ҳаракатга дарёлардаги, каналлардаги сувнинг ва қувурлардаги тўлмасдан оқаётган сувларнинг ҳаракатлари мисол бўла олади. Булардан ташқари, суюқликларнинг секин ўзгарувчан ҳаракатлари ҳақида гапириш мумкин бўлиб, биз улар ҳақида тўхталиб ўтирмаймиз.
Суюқлик оқимни узлуксиз тенгламаси.Оқимни жонли қирким бўйича бирлик вақт ичида ўтган суюқлик миқдорига суюқлик сарфи дейилади. Бу миқдорни вақтга нисбатан бирлик ҳажмида (м³/с), массасида (кг/с), оғирлигида (кН/с) ўлчаш мумкин. Шунинг учун, cапфлар ҳажмий, оғирликли, массали бўлиши мумкин. Сарфлар орасидаги боғланишлар

, (3.5)

бунда - оғирлик бирлиги,

- суюқлик зичлиги.



Расм 3.6
Ҳаётда кўпроқ қўлланадиган бирлик - бу ҳажмий суюқлик сарфидир (м³/с, м³/соат, л/мин, л/с) .
Чексиз кичик юзага эга бўлган ва тезлиги у бўлган элементар оқимчани кўрайлик. Вақт т ичида суюқлик заррачалари И қиркимдан ўтиб л масофага силжийди. Шунда га тенг. Заррачалар ўрнини бошқа-улардан кейинги суюқлик заррачалари эгаллаб, т вақт ичида И қиркимдан W ҳажм ўтади, яъни

(3.6)

Ифода (3.6) ни т га бўлсак,

(3.7)

ҳажмий суюқлик сарфи келиб чиқади.

Енди элементар оқимчани иккита қиркимсини кўрайлик т (расм 3.7).



Расм 3.7
Шу қиркимлар юзача , лардаги заррачалар тезликларини
ва дэсак, унда


(3.8)

Фараз қилайлик, элементар оқимчанинг ҳаракатида бўшлиқлар ҳосил бўлиши мумкин эмас, яъни заррачалар ҳаракати узлуксиздир. Унда суюқлик ҳаракати ва ҳажми ҳамда элементар оқимчанинг вақтга нисбатан шакли ўзгармаслиги, ён томондан ортиқча суюқлик ҳажми қўшилиши ёки айирилиши мумкин эмаслигидан ҳулоса қилиш мумкинки, Қ₁= Қ₂. Ихтиёрий қиркимлар учун

(3.9)


(3.10)

Ҳосил бўлган тенглама элементар суюқликнинг узлуксиз тенгламасидир. Енди бу тенгламани оқим учун чиқарамиз. Оқим элементар суюқчалар тўпламидан-йиғиндисидан ташкил топган бўлиб, унинг бутун умумий қиркимсини эгаллаган. Унда оқим учун суюқлик сарфи тенг

(3.11)

Оқимда олинган ихтиёрий қиркимда заррачалар тезлиги ҳар хил бўлгани сабабли суюқлик сарфини ҳисоблаш анча қийинликларга олиб келади, чунки биз шу қиркимда ҳар бир оқимчанинг тезлиги у₂ ва юзача ларни билишимиз керак. Масалани соддалаштириш учун, шу кўрилаётган қирким учун олинадиган ҳаёлий ўртача тезлик в тушунчаси киритилади. Бундай ўртача тезлик деб қиркимдан ўтаётган ҳажмий суюқлик сарфи Қ шу қиркимдан ҳақиқий оқимчалар тезликлари билан ўтган ҳажмий сарфига тенг бўлади. Демак,

(3.12)
бундан
(3.13 )

яъни кўрилаётган қиркимда суюқлик сарфи шу қирким учун олинган ўртача тезликни умумий жонли юза кўпайтмасига тенг. Агар энди оқим ҳаракатида ихтиёрий иккита қирким олсак ва шу қиркимлардан элементар оқимчалар йиғиндиси ўтаётган бўлса, унда суюқлик cарфи

оқимчалар сони); (3.14)


(3.15)

Қиркимлар учун ўртача тезликлар кирицак, оқим учун ёзилган узлуксиз тенгламаси қуйидагича бўлади:

(3.16)


(3.17)

Ихтиёрий қиркимлар учун

(3.18)


(3.19)

Бу тенгламадан кўринадики,

(3.20)

яъни оқимда кўрилаётган иккита ҳар хил қиркимларда тезликларни нисбати юзаларга тескари мутаносибдир.