1. Suyuqlik to`g`risida asosiy tushunсhalar Suyuqlikning kichik teshikdan oqib chiqishi Suyuqliklarnig teshik va kalta quvurlardan oqib chiqishi III. Foydalanilgan adabiyotlar IV. Xulosa

Mavzu: Suyuqliklarning teshik va naychalardan oqib chiqishi

Mavzu: Suyuqliklarning teshik va naychaardan oqib chiqishi

Reja:

I Kirish.

II Asosiy qism

1. Suyuqlik to`g`risida asosiy tushunсhalar
2. Suyuqlikning kichik teshikdan oqib chiqishi
3. Suyuqliklarnig teshik va kalta quvurlardan oqib chiqishi
III. Foydalanilgan adabiyotlar
IV. Xulosa

Kirish
Texnikada juda ko`p hollarda suyuqliklarning tor va kalta naychalardan hamda teshiklardan oqish hollarini uchratish mumkin. Bu holning o`ziga hos hususiyati shundan iboratki, biror katta idishdagi suyuqliklarning potentsial energiyasi teshikdan chiqishda oqimchaning kinetik energiyasiga aylanadi. Albatta bu holda energiyaning bir qismi qarshiliklarni yengishga sarf bo`ladi. Bunday voqeani gidrouzatmalarda moylarning gidrosilindrlardan bosim ostida oqib chiqishi, yoqilg`ining yonish kamerasiga oqib o`tish va hokazolarda uchratish mumkin. Odatda bu masalalarni yechishda oqim fizikasiga bog`liq shartlar kiritiladi.


1. Suyuqlik to`g`risida asosiy tushunсhalar
Juda kiсhik miqdordagi kuсhlar ta'sirida o`z shaklini o`zgartiruvсhi fizik jismlar suyuqliklar deb ataladi.
Ular qattiq jismlardan o`z zarraсhalarining juda harakatсhanligi bilan ajralib turadi va o`quvсhanlik xususiyatiga ega bo’ladi. Shuning uсhun ular qaysi idishga quyilsa, o`shaning shaklini oladi.
Gidravlikada suyuqliklar ikki gruppaga: tomсhilanuvchi (kapelnie) suyuqliklarga va gazsimon suyuqliklarga ajraladi. Suyuqlik deganda tomсhilanuvсhi suyuq­likni tushunishga odatlanilgan bo`lib, ular suv, spirt, neft, simob, turli moylar va tabiatda hamda texnikada uсhrab turuvсhi boshqa har xil suyuqliklardir.
Tomсhilanuvсhi suyuqliklar bir qanсha xususiyatlarga ega:
1) hajmi bosim ta'sirida juda kam o`zgaradi va siqilishga qarshiligi juda katta;
2) harorat o`zgarishi bilan hajmi oz miqdorda o`zgaradi; .
3) сho`zuvсhi kuchlarga deyarli qarshilik ko`rsatmaydi;
4) sirtida molekulalararo o`zaro qovushoqlik kuchi yuzaga keladi va u sirt taranglik kuсhini vujudga keltiradi.
Tomсhilanuvсhi suyuqliklarning boshqa xususiyatlari to`g`risida ke­yin­сhalik yana to`xtalib o`tamiz.
Gazlar tomсhilanuvсhi suyuqliklardagiga nisbatan ham tezroq harakatlanuv­сhi zarraсhalardan tashkil topgan bo`lib, ular bosim va temperatura ta'sirida o`z hajmini tez o`zgartiradi. Ularda сho`zuvсhi kuchga qarshilik va qovushoqlik kuchi tomchilanuvchi suyuqliklarga nisbatan juda ham kam. Gazlar bilan gaz dinamikasi, termodinamika va aerodinamika fanlari shug`ullanadi.
Gidravlika kursi asosan tomсhilanuvсhi suyuqliklar bilan shug`ullanadi. Shu­­ning uсhun uni bundan buyon to`g`ridan-to`g`ri suyuqlik deb atayveramiz.
Suyuqliklar tutash jismlar qatoriga kiradi va muvozanat hamda harakat hollarida doimo qattiq jismlar (suyuqlik solingan idish tubi va devorlari, truba va ka­nal­larning devorlari va boshqalar) bilan chegaralangan bo`ladi. Suyuqliklar gazlar (havo) bilan ham ma'lum сhegara bo`yiсha ajralishi mumkin. Bu сhegara erkin sirt (svobodnaya poverxnost) deb ataladi.
Suyuqliklar siljituvсhi kuсhlarga sezilarli darajada qarshilik ko`rsatadi va bu qarshilik iсhki kuсhlar sifatida namoyon bo`ladi. Ularni aniqlash suyuqliklar harakatini tekshirishda muhim ahamiyatga egadir.

2.Suyuqlikni kichik teshiklardan oqib chiqishi.Texnikada juda ko‘p hollarda suyuqliklarning tor va katta naychalardan hamda teshiklardan oqish hollarini uchratish mumkin. Bu holning o‘ziga xos xususiyati shundan iboratki, biror katta idishdagi suyuqlikning potensial energiyasi teshikdan chiqishga oqimchaning kinetik energiyasiga aylanadi. Albatta bu holda energiyaning bir qismi qarshiliklarni yyengishga sarf bo‘ladi. Bunday voqealarni gidrouzatmalarda moylarning gidrotsilindrlardan bosim ostida oqib chiqishi, yokilg‘ining yonish kamerasiga oqib o‘tish va hokazolarda uchratish mumkin. Odatda bu masalalarni yechishda oqim fizikasiga bog‘liq shartlar kiritiladi

Biror katta idishdagi suyuqlik idishning erkin sathidan ma’lum H_a chuqurlikda P₁ bosimga ega bo’lsin va shu chuqurlikda joylashgan kichik teshikdan oqib chiqayotgan bo‘lsin. Diametri idish o‘lchamlariga qaraganda juda kichik bo‘lgan teshik kichik teshik deb ataladi. YUpqa devor deb oqayotgan suyuqlik teshikning faqat ichki qirrasiga tegib, uning yon sirtiga tegmagan holatga harakatlanadi deb o’rganiladi. Bunday holat devor qalinligi teshik diametridan bir necha barobar kichik bo‘lsa, yoki teshik kesimining ichki qirrasidan tashqariga kengayib borsagina o‘rinli bo‘ladi. (14.1 - rasm).
Ushbu vaziyatda suyuqlik zarrachalari teshik atrofidagi hajmdan tashqariga qarab harakat qiladi va teshikka yaqinlashgan sari tezlashib boradi. Shu bilan birga suyuq­likning oqayotgan zarrachalarning barchasi uchun bir xil sharoit bo`lib, ular silliq trayektoriya bo`yicha harakat qiladi va teshik qirrasida idish devoridan ajraladi. Bundan keyingi oqish davomida oqimchaning kesimi bir oz torayadi va silindrik shakl qabul qiladi. Suyqlikning teshikdan oqib chiqishi davomidagi tezligi va sarflansh miqdorlarini aniqlash uchun idishning erkin sathidagi (4.1-rasm, a) yuzasi S₁ bo`lgan 1-1 va teshikdan chiqqandagi yuzasi S<sub>2</sub> bo`l­gan 2-2 kesimlardagi oqayotgan suyuqlik oqimchasi uchun Bernulli tenglamasini yozamiz:
(14.1.)
Mahalliy qarshilik koeffisientining kichikligi hisobiga uni nolga tenglashtirib, geometric balanliklarning farqini H_a = H qabul qilib, yani z₁ - z₂ = H va uzilmaslik tenglamasini v₁ S₁ = v₂ S₂ hisobga olgan holatda quyidagi tenglamani yozamiz:


bu tenglamadan 2-2 kesim uchun suyuqlik oqimining nazariy jihatdan hisoblangan tezligi topiladi.
(14.2)
Agar teshik S₂ kesm yuzasining idish erkin sathining yuzasi S₁ ga nisbatan ancha kichikligini hisobga olsak, u hol­­­da suyuqlikning tezligi:

Agar teshik S₂ kesm yuzasining idish erkin sathining yuzasi S₁ ga nisbatan ancha kichikligini hisobga olsak, u hol­­­da suyuqlikning tezligi:

Idishdagi suyuqlikning erkin sathidagi va teshik tashqarisidagi bosimlar atmosfera bosimiga teng ekanligini hisobga olsak, yani p₀ = p₁ = p₂ vaziyat uchun:
(14.3)
Bu formula Torishelli formulasi deb ataladi, u suyuqlikning tor teshikdan oqishi tezlikni hisoblash uchun nazariy formuladir.


14.1- rasm. Suyuqlikning kichil teshikdan oqib chiqishiga oid chizma.

Suyuqlikning kichik teshikdan oqib chiqishidagi tezligi ma'lum bo`lsa, uning sarflanish miqdori quydagicha aniqlqnadi:

(14.4)
Ushbu bog’lanishla faqat nazariy jihatdan qo’llanilishi mumkin, amalda esa suyuqlik oqimining kichik teshikdan oqib chqishidagi xaqiqiy tezligi nazariy tezlikdan farq qiladi. Chunki suyuqlik oqimining kichik teshikdan oqib chiqishi davomida uning torayishi tufayli energiyaning mahaliy yo’qotilishi kuzatiladi.
Yuqoridagi bog’lanishlarni suyuqlikning real harakati uchun qo’llash uchun ma’lum o’zgartirishlar kiritish zarurligini taqoza etadi. Tajribalar shuni ko’rsatadiki, suyuqlikning kichik teshikdan oqib chiqishida idish ichki devoridan 0,5 d_tesh masofada suyuqlikning maxsimal torayishi hosil qilinadi va torygan kesimdagi yuzani S_tor bilan ifodalashadi. Ushbu vaziyat toryish koeffisiyenti  bilan harakterlanadi. Torayish koeffisiyenti  deganda toraygan kesim (S_tor=S₁va S₂=S_tesh) yuzasining teshik kesim yuzasiga olingan nisbatiga aytiladi va u quyidagi formula bilan topiladi.
(14.5)
Torayish koeffisiyenti  ning qiymati tajriba natijalariga binoan  = 0,61  0,64 atrofida olinadi.
Biz teshikdan oqayotgan suyuqlik tezligi uchun formula chiqarishda  = 0 deb qabul qilgan edik. Amaldagi tezlikni hisoblash uchun esa (14.1) dagi mahalliy qarshilik koeffisienti  ni hisobga olgan holda quyidagi formulani yozamiz:






14.1.- rasm. Suyuqlikning kichik teshikdan oqib chiqishiga oid sxema.

Kichik teshiklar uchun bo`lganligi sababli deb hisoblab, quyidagini yozamiz:

Yuqorida ko`rganimizdek, p₀ = p₁ = p₂ vaziyat uchun
(14.6)

Bu formulani (14.3) formula bilan taqqoslasak, amaliy va nazariy tezliklar o`rtasida quyi­da­gi munosabatni hosil qilamiz:

(8.7)
Ko`rinib turibdiki, amaliy tezlik nazariy tezlikdan kichik ekan. Odatda, amaliy tezl­ikning nazariy tezlikka nisbatini tezlik koeffisienti deb ataladi va  bilan belgilanadi:
(14.8)
(14.8) ni (14.7) bilan taqqoslash natijasida tezlik koeffisientini hisoblash uchun ush­bu formulaga ega bo`lamiz:
. (14.9)
Demak, tezlik koeffisientinining qiymati  < 1. Ideal suyuqliklar oqimi uchun  = 0,  = 1 bo`lib, oqish tez­ligi uchun nazariy formulani olamiz. Tajribalarning ko`rsatishicha suv uchun   0,06,   0,97  0,98 bo`ladi.
_{Kichik t}eshikdan oqayotgan suyuqlikning amaliy sarfi quyidagicha hisoblanadi:
(14.5) tenglamadan S_c = S_tor = S₂ ekanligini va (14.8) tenglamani inobatga olib, suyuqlikning sarflanish miqdorini quydagicha aniqlaymiz:

Ushbu formulani (14.4) bilan taqqoslab, nazariy va amaliy sarflar uchun quyidagi bog`lanishni olamiz:
(14.10)
(14.10) dagi  ko`paytmani m() bilan belgilaymiz va sarf koeffisiyenti deb ataymiz
(14.11)
Ushbu sarf koeffisiyenti amaliy sarfning nazariy sarfga nisbatini anglatadi, yani:
Sarflanish koeffisiyentining qiymatini quyidagicha olish tavsiya etiladi: m  0,60  0,63.
, , m larning keltirilgan qiymatlari Reynolds sonining katta miqdorlari uchun to`g`ri. Aslini olganda bu koeffisiyentlar Re ning funksiyasidir.
3.SUYUQLIKNING TESHIK VA KALTA QUVURLARDAN OQIB CHIQISHI. Suyuqlik ogib chigishining turlari Suyuqlikning teshikdan oqib chiqish masalasi amaliy gidravlikada, ya'ni texnikani ishlatish va yangilarini yaratishda e'tibordan chetda qoldirib bolmaydigan dolzarb masalalardan biri hisoblanadi. Chunki suyuglikning teshik va kalta quvurlardan oqib chiqish qonuniyatini bilmasdan, yangi texnikasini yaratib va eskisini rostlab hamda ishlatib bolmaydi. Zamonaviy avtomat- lashtirilgan robot texnikasi gidrodinamika qonunlari bilan ish koʻradi. Bu masala yechimlarini topishda Torrichelli va Bernulli hammadan ham koʻprog ishlagan. Bu masala hozirgi kunda ham mashinasozlik, energetika, aviatsiya va kosmonavtikada ishlatiladigan baklar, gozonlar, turli xil rezervuarlar hamda gidrosistemalardagi teshik va kalta quvur- lardan suyuqlikning oqib chiqish jarayoni uchraydigan hol boʻlgani uchun uning qonuniyatlari organilmoqda . Masalan ichki yonuv dvigatellarining yangi konstruksiyasini loyiha- lashda, ularning quvvatiga mos keluvchi miqdordagi yoqilg ini ta'minlash sistemasidagi jiklerlar teshikchasi va kalta quvurlar- dan oqib chiqishi qayta hisoblanadi. Mototsikl va avtomobil, samolyot shassilarida keng qo llani- ladigan gidravlik amortizatorlar va ogir toʻplarda ishlatidigan orqaga ketishdan saqlovchi gidrosistemalarning ishlashi ham suyuqlikning kichik teshikchalar va quvurlardan oqib chiqishiga misol boʻla oladi. Evitando kabi kosmonavtika va aviatsiya. robotlashgan ishlab chiqarish texnikasida suyuqlikning teshik va kalta quvurlardan oqib chiqishining muhimligini muhandislar bilishadi. Suyuqlikning oqib chiqishidagi asosiy masala bu turli tuman geometrik shakllardagi teshik va kalta quvurlardan ogib chiqayotgan suyuqlikning tezligini va sarfini aniqlashdan iborat. Choktirilmagan kichik teshikcha va kalta quvurlardan suyuglik naychasi to'g'ri atmosferaga yoki boshga idishga, choktirilganlari esa suv ombori (yoki idish)dagi sathi pastroq suyuqlik ostiga oqib chiqishi mumkin.

atmosteraga ogib chiqishi. teshikchada suyulik ostiga oqib chiqishi. ham suyuglik zarralarining tezligiga va sarfiga suyuglikning ogirlik kuchi va damining tasiri bo ladi. Ogib chiqish parametrari, nafaqat, dam N yoki sathlar farqiga bogliq bolib qolmasdan, teshik va kalta quvur turiga ham boqliq boladi. Teshiklar yupqa va qalin devorli, kichik va katta boʻlishi bilan farq qiladi. Teshikning diametri d (yumalog) yoki tortburchak bolganida, uning balandligi a ning qiymati N ga nisbatan ancha kichik boʻlganida ularni kichik teshiklar deviladi. va'ni d<0,1H nisbatni qoniqtradi. Aksincha, d 0,1H bolganida esa ularni katta teshiklar deb yuritiladi. Oqib chiqish parametri (tabiati) ni ozgartira olmaydigan qalinlikdagi devorni yupqa devor deyiladi. Tajribada aniqlanganki, bunday turdagi deyor qalinligi teshik diametridan (0.51,0)d katta bolmasligi kerak. Shunda teshikdan oqib chiqayotgan oqim naychasi devor qalinligi chegarasida unga tegmaydi. Shuning uchun devordagi oʻtkir uchli teshiklar chekkalari oqim nayining shakliga va gidravlik tabiatiga tasir qilmaydi. Teshik devor qalinligi (> 3d(8> 3d) bolguniga qadar orttirilsa, suyuIqlikning oqib chiqish tabatini o`zgartiradi va unda teshik kalta quvurday, ya'ni oqimni yoʻnaltiruvchi nayday Ishla boshlavdi. Kichkina teshikka kiritilgan oqim tabiatini ozgartiruvchi qisqa quvurni (nasadka-patrubka) uchlik kalta quvur deviladi. Korinishi egri chizigli ingichka nay shaklidagi kalla quvurlardan silindrik. konussimon, konodial kop tarqalgan. Teshik va kalta quvur tekisligidan suyuqlik oqib chiqishida l=(0,5 10)d masofada nay kesimini siqilish hodisasi kuzatiladi. Bunga sabab, idish ichidagi suyuglik nayi teshikka bir tekis egrilanuvchan korinishdagi trayektoriya boylab oqib keladi va mexanikaning birinchi qonuniga muvofiq, ozining inertligini., yani oz trayektoriyasini saqlab qolishga intiladi. Natijada suyuqlik zarrachalari ozaro toqonashadi. bir-birini bosadi oqibatda nay siqiladi. Bu hodisa siqilish koeffitsiyenti bilan baholanadi. Sigilish mukammal va nomukammal hamda toliq va notoliq bolishi mumkin. Idishning yon devori va tagi teshik konturidan Yetarli darajada uzoqda joylashganida va suyuqlik nayıning oqib chiqish tabiatiga tasir korsatmaganida. yani Sd va sd boʻlganida. suyuqlik nayi mukammal siqilgan boladi. Aksincha holatda, suyuqlik nayining nomukammal siqilishi kuzatiladi. Nomukammal siqilish jarayonida siqilish koefitsiyenti orib boradi. Teshik perimetri boyicha. yani hamma tomonlama bır me'yorda siqilishni tola sqilish deyiladi. Suyuqlik nayining bir yoki bir nccha tomonidan har hil siqiladigan nayni notoliq sqilish deyiladi. Notoliq siqilishda teshik perirmetrining biror qismi idish devori yoki tagi bilan birlashib ketadi

Atmosferaga suyuqlik nayi oqib chiqishida oʻzining uzunligi boylab oz shaklini oʻzgartirish hodisasiga inversiya deyitadi. Inversiya hodisasida suyuqlik nayi sirt taranglik kuchiga bogliq holda buralishi kuzatiladi va teshik shakliga qarab, suyuqlik nayıning koʻndalang kesimi teshikdan uzoqlashgan sayin, ozinng shaklini oʻzgartiradi. Masalan, tortburchak shaklidagi teshikdan suyuglik nayi oqib chiqishda, avval sakkiz burchakli shaklga kiradi songra krest (yoki chorraha) va sh.k. shakllarga kiradi.