4- ma’ruza 4-Mavzu. Gidrodinamikaning asosiy tenglamasi. Suyuqlik kinematikasining asosiy tushunchasi. Harakat turlari va harakat usullari. Uzluksizlik tenglamasi

4.2. Harakat turlari va harakat usullari

Gidravlikaning suyuqliklar harakat qonunlari va ularning harakatlanayotgan yoki harakatsiz qattiq jismlar bilan o‘zaro ta’sirini o‘rganuvchi bo‘limi gidrodinamika deyiladi.

Harakatlanayotgan suyuqlikning ko‘rsatkichlari vaqt va koordinata bo‘yicha o‘zgaruvchan bo‘lib, u quyidagi funksiya ko‘rinishida yoziladi:
p = f1(x, y, z, t)
u =2 (х, у, z, t)
tezlik proeksiyalari ham funksiyalardir.
ux= f3 (х, у, z, t)
uy = f4 (х, у, z, t)
uz =f5 (х, у, z, t)
Bu keltirilgan funksiyalarni aniqlash va ular orasidagi o‘zaro bog‘lanishni topish gidrodinamikaning asosiy masalasi hisoblanadi.
Harakat vaqtida suyuqlik oqayotgan fazoning har bir nuqtasida tezlik va bosim vaqt o‘tishi bilan o‘zgarib tursa, bunday harakat beqaror harakat deyiladi. Tabiatda daryo va kanallardagi suvning harakatlari, texnikada quvurlardagi suyuqlikning harakati va mexanizmlar qismlardagi harakatlar asosan boshlanganda va ko‘p hollarda butun harakat davomida beqaror bo‘ladi.
Barqaror harakat ikki xil bo‘lishi mumkin.

1. 
   Tekis
   
2. 
   Notekis
   

Suyuqlik zarrachasi harakat yo‘nalishi bo‘yicha vaqt o‘tishi bilan harakat fazosini bir nuqtasidan ikkinchi nuqtasiga o‘tganda tezligi o‘zgarib borsa, bu harakat notekis harakat bo‘ladi. Notekis harakatning kesimi o‘zgarib borayotgan shisha quvurda kuzatish juda qulaydir. Agar suyuqlik zarrachasi harakat yo‘nalishi bo‘yicha vaqt o‘tishi bilan harakat fazosining bir nuqtasidan ikkinchi nuqtasiga o‘tganda tezligini o‘zgartirmasa, bunday harakat tekis harakat deyiladi. Tekis harakatga kesimi o‘zgarmaydigan turbalardagi suyuqlikning va qiyaligi bir xil kanallardagi suv oqimi misol bo‘la oladi. Suyuqlik oqimiga bosimning ta’siriga qarab bosimli va bosimsiz harakatlar bo‘ladi. Bosim va og‘irlik ta’sirida bo‘ladigan harakatlar bosimli harakat deb ataladi. Bosimli harakat vaqtida suyuqlik hamma tomondan devorlar bilan o‘ralgan bo‘lib, erkin sirt bo‘lmaydi.
Barqaror harakat mobaynida suyuqlikning hamma nuqtalaridagi tezligi va bosimi vaqt davomida o’zgarmaydi. Beqaror harakatda suyuqlining tezligi va bosimi vaqt davomida o’zgaradi. При установившемся движении жидкости скорость и давление во всех ее точках не изменяется с течением времени. При неустановившемся движении скорость и давление жидкости изменяются во времени.
Oqim chegaralarining turiga qarab ularni quyidagi turlarga bo’lish mumkin:

• 
  naporsiz harakatda suyuqlikning ma’lum qismi anmosfera bilan chegaralangan bo’ladi;
  
• 
  gidravlik oqimchada suyuqlik oqimi faqat havo yoki suyuqlik bilan chegaralangan bo’ladi.
  

Suyuqlikning beqaror harakati. Suyuqlikning beqaror harakatida suyuqlik tirik kesim yuzasidagi perimetrining ma’lum qismi havo bilan chegaralangan bo’ladi va u yerdagi bosim atmosfera bosimiga teng bo;ladi. Suyuqlikning beqaror harkatiga turli suyuqliklarning quvurlardagi, ochiq o’zanlardagi harakti va h.k.lar. Harakat turlarining ko’pligiga qaramasdan, gidravlikada ularni quyidagi turlarga bo’lib o’rganishadi: tekis harakatlanuvchi suyuqlik oqimlari va beqaror oqimlar. Naporsiz oqimlarning turlari. Hosil qilinishiga binoan quyidagi ikkita xili bo’ladi:
1. Tabiiy;
2. Sunniylari (inson tomonidan yaratilganlari).
Birinchi turdagi oqimlarga barcha daryolar va boshqa turdagi o’zanlar kiradi.
Ahamiyati va vazifasiga ko’ra oqimlarni quyidagi turlarga bo’lib o’rganhishadi: transport vazifasini bajaruvchi suyuqlik oqimlari (tabiiy o’zanlar – daryolar va sunniy o’zanlar - kanallar) va suyuqlik oqimi hisobiga suyuqlikni harakatga keltiruvchi transport vositasi (suv tashuvchi va boshqa gidrotexnik inshootlar)
Ko’ndalang kesimiga mos ravishda naporsiz quvurlarni doiraviy, doiraviymas va maxsus kesimli turlariga ajratishadi.
Yer ustidagi suyuqlik oqimlarining deyarli hammasi ochiq shaklda tayyorlangan bo’lib, ular atmosfera bilan chegaralangan bo’ladi. Ba’zan tashilagigan suyuqlikni bug’lanishdan saqlash maqsadida (issiq o’lkali mamlakatlarda) suv o’zanlarining tepa qismini yopiq holatga kelturishadi. Suv o’zanlarini maxsus tyanchlarga o’rnatib, yer sathiga nisbatan ma’lum balankiklarga ko’tarishadi va shu usulda akveduk deb ataluvchi kanallar qurishadi.
Harakatlanuvchi syuqlik oqimining tekis bo’lishini ta’minlash uchun quyidagi shartlarning bajarilishi talab etladi:

• 
  o’zan uzunlgi bo’yicha oqim tirik kesim yuzasining shakli va o’lchami bir bo’lishi kerak;
  
• 
  suyuqlik erkin sathining yuzasi o’zan tubining shakliga parallel bo’lishi kerak;
  
• 
  o’zan devorining ga’dir-budirligi uning uzunligi bo’yicha bir xil bo’lishi kerak.
  

Ushbu shartlar bajarilgan taqdirda gidravlik hisoblashlar asosan suyuqlik oqimining sarflanishi va oqimning ba’zi parametrlai aniqlanadi.