А. Асосий тенгламалар

АМАЛИЙ ГИДРАВЛИКА АСОСЛАРИ

А. АСОСИЙ ТЕНГЛАМАЛАР

2.1.Сарф тенгламаси.

2.1.1. Суюқликнинг (газнинг) ҳажмий сарфи (вақт бирлиги ичида оқиб ўтган суюқлик ҳажми):

(2.1)

бу ерда w–оқимнинг ўртача тезлиги, м/с; f–унинг кўндаланг кесим юзаси, м².

2.1.2.Суюқликнинг (газнинг) масса сарфи (вақт бирлиги ичида оқиб ўтган суюқлик массаси):
(2.2)

бу ерда –суюқликнинг зичлиги, кг/м³.

2.1.3. Доира кўндаланг кесимига эга бўлган қувурдан оқиб ўтаётган суюқлик учун:


(2.3)

бу ерда d–қувурнинг ички диаметри, м.

2.2.Босим (юза бирлигига таъсир килувчи куч):


(2.4)

2.2.1. Қувурлар ва идишлар ичидаги абсалют (ҳақиқий) босим:

а) идиш ичида ортиқча босим бўлганда:


(2.5)

б) идиш ичида вакуум бўлганда:

(2.6)

бу тенгламаларда Р₀–атмосфера босими; Р_орт–ортиқча босим; Р_вак–идиш ичидаги вакуум.

2.2.2.Суюқликнинг гидростатик босими


(2.7)

бу ерда g=9,81 м² /с–эркин тушиш тезланиши; h–суюқлик сатхи, м.

2.3.Сиқилмайдиган қовушоқ (реал) суюқликлар учун Бернулли тенгламаси


(2.8)

бу ерда z–геометрик напор, м; Р/(g)–статик (пьезометрик) напор, м; ²/(2g) – динамик (тезлик) напор, м; h_й–гидравлик қаршилик туфайли йўқотилган напор, м.

2.4.Суюқлик оқимининг режими.
Суюқлик оқимининг режими Рейнольдс критерийсига боғлик:


(2.9)
Re < 2300 бўлганда оқим режими ламинар;

2300 < Re < 10 000 бўлганда оралиқ (ўтиш);

Re > 10 000 бўлганда турбулент оқим бўлади.

2.5.Идиш ичидаги суюқлик сатҳи ўзгармас бўлганда тагидаги кичкина тешикдан оқиб тушаётган суюқлик тезлиги:

(2.10)

бу ерда –ўлчамсиз, тезлик коэффициент; Н–тешик марказига нисбатан олинган суюқлик сатхи баландлиги, м.

Агар идиш ичидаги суюқлик сиртидаги Р₀ босим, оқим тушаётган майдондаги Р босимдан фарқ қилса (2.10)–тенгламадаги Н катталик ўрнига қуйидаги Н¹ катталик қуйилади:


(2.11)

Сатҳ ўзгармас ва Р₀=Р бўлганда идиш тагидан оқиб тушаётган суюқлик сарфи:

(2.12)

бу ерда =–сарф коэффициенти; f₀–тешикнинг юзаси, м²; –оқимнинг сиқилиш коэффициенти.

(2.10) ва (2.12)–тенглмалардаги , , –ўлчамсиз коэффициентлар тажрибалар ёрдамида аниқланади. Сув ва қовушоқлиги сувникига якин бўлган суюқликлар учун текис тешик булса   0,62, агар тешикка кичкина трубача (насадка) ўрнатилган бўлса   0,82 деб олиш мумкин.
2.6. Кўндаланг кесими f ўзгармас бўлган усти очик идиш тагидаги f₀ юзали тешикдан суюқлик оқаётган бўлса, идишнинг бўшашига кетадиган вақт:


, [c] (2.13)

бу ерда Н–суюқликнинг бошланғич сатҳи, м.

2.7.Стандарт диафрагмадан оқиб ўтаётган суюқлик (газ) сарфи:


(2.14)

бу ерда –диафрагманинг сарф коэффициенти (маълумотномалардан олинади); –қувур девори ғадир–будурлигини ҳисобга олувчи тўғрилаш кўпайтмаси (маълумотномалардан олинади); f₀–диафрагма тешигининг юзаси, м²; Н–диафрагмага уланган дифманометрдаги суюқлик сатҳлари фарқи, м; _М–дифманометр суюқлигининг зичлиги, кг/м³; –қувурдан оқаётган суюқликнинг зичлиги, кг/м³.

2.8. Қувурдан оқаётган суюқликнинг ўртача ва максимал тезликлари орасидаги боғлиқлик:
а) ламинар оқим учун: = 0,5 _макс; (2.15)
б) турбулент оқим учун: =(0,80,9) _max (2.15¹)
Қувур марказидаги, яъни максимал тезликни Пито–Прандтл трубаси ёрдамида ўлчаш мумкин:


(2.16)

Пито–Прандтл трубкаси ҳам қувурлардан оқаётган суюқликлар ва газларнинг ҳажмий сарфини ўлчш учун ишлатилади, яъни ўлчанган максимал тезликдан (2.15)–тенгламадан ўртача тезлик ва кейин (2.1)–тенгламадан суюқликнинг (газнинг) ҳажмий сарфи топилади.

2.9.Тармоқнинг умумий гидравлик қаршилиги (изотермик оқим учун):


(2.17)

бу тенгламадаги қушилувчиларни топиш қуйида кўрсатилган:

а) оқимнинг тезлигини ҳосил қилиш учун сарфланган босим:


(2.18)

б) тўғри қувурдаги ишқаланишни енгиш учун керакли босим:

(2.19)

бу ерда –ишқаланиш коэффициенти; L–қувурнинг узунлиги, м.

- ламинар оқим учун:

(2.20)

• 
  силлик қувур ичидаги турбулент оқим учун (шиша, мис):
  

(2.21)

• 
  ғадир–будирликка эга бўлган (пўлат, чугун) қувурлар ичидаги турбулент оқим учун:
  

(2.22)

бу ерда =е/d_э–нисбий ғадир–будирлик; е–дўнгликчаларнинг ўртача баландлиги (маълумотномалардан олинади); d_э–эквивалент диаметр (доира кўндаланг кесимли трубалар учун d_э=d).

Змеевиклар учун ишкаланишда йўқотилган босимни топишда тўғри труба учун (2.19)–тенгламадан топилган коэффициентга кўпайтирилади:


(2.23)

бу ерда D змеевик ўрамининг диаметри;

в) маҳаллий қаршиликларни енгишга сарфланадиган босим:
(2.24)

бу ерда –маҳаллий қаршилик коэффициенти (маълумотномалардан олинади);

г) суюқликни бир нуктадан иккинчисига кўтариш, яъни гидростатик босимни енгишга кетадиган босим:

бу ерда Н–кўтариш баландлиги, м;

д) –аппаратларнинг гидравлик қаршилигини енгишга сарфланадиган босим (қуйида кўрилади);
е) –қувур охиридаги қўшимча босим (аппарат ичида босим ҳосил қилиш, суюқликни сачратиб юбориш ва бошқалар учун керак бўлади).
Юқоридагиларни (2.17)–тенгламага қўйсак:


(2.25)

2.10. Кожухтрубали иссиқлик алмаштиргичларнинг гидравлик қаршилиги:

а) трубалар ичидаги бўшлик учун (иссиқлик алмаштиргичнинг трубалари орасидаги бўшлиқда тўсиқлар бўлмаган ҳолларда у ердаги гидравлик қаршиликни ҳисоблашда ҳам қўлланилади):


(2.26)

бу ерда – бир йўлнинг узунлиги, м; n – йўллар сони.

Маҳаллий қаршилик коэффициентининг қийматлари:

– трубалар ичида

кириш ва чиқиш камералари =1,5
180⁰ га бурилишлар 2,5
трубаларга кириш ва чиқиш 1,0
– трубалар орасида
бўшлиққа кириш ва ундан чиқиш 1,5
тўсиқлар туфайли 180⁰ га бурилиш 1,5
90⁰ га бурилиш 1,0

б) трубалар орасида тўсиқлар бор ҳоллар учун:

– трубалари туртбурчак шаклида ўрнатилган дасталар учун:
(2.27)
– шахмат шаклида ўрнатилган трубали дасталар учун:


бўлганда (2.28)


бўлганда (2.29)

бу тенгламаларда в–труба ўки билан оқим йуналиши орасидаги бурчакка боғлик бўлган тузатма коэффициент; m–оқим йўналишдаги трубалар қатори сони; d_Т–трубаларнинг ташқи диаметри, м; S₁ ва S₂–трубаларнинг кўндаланг ва бўйлама қадамлари.

Тузатма коэффициент в нинг қийматлари:

^0	10	30	40	50	60	70	80	90
в	0,15	0,38	0,53	0,69	0,83	0,95	1	1

2.11.Насадкали колонналарнинг гидравлик қаршилиги:

(2.30)

бу ерда Р_К.Н – қуруқ (намланмаган) насадканинг қаршилиги, Па;

С–коэффициет; U–суғориш зичлиги, м³/(м²с).
Коэффициент С нинг қийматлари (Рашиг ҳалқалари учун):

–тўғри терилган насадкалар:

насадка ўлчами, мм 50 80 100

С коэффициент 173 144 119

–тартибсиз тўлдирилган насадкалар:

насадка ўлчами, мм 25 50

С коэффициент 184 169

Қуруқ насадканинг гидравлик қаршилиги:

(2.31)
бу ерда –насадкаларнинг қаршилик коэффициенти; Н–насадка қатламининг баландлиги, м; d_Э–эквивалент диаметр, м; _r–насадканинг бўш кесимидаги (ҳақиқий) тезлик, м/с; –газнинг зичлиги, кг/м³.

бу тенгламаларда V_б–бўш ҳажм, м³/м³; _Н–насадканинг солиштирма бўшлиғи, м²/м³ (бу иккала катталикнинг қиймати маълумотномалардан олинади); – колоннанинг тўлиқ кўндаланг кесимига нисбатан олинган, яъни мавҳум (фиктив) тезлик, м/с.

(2.31)–тенгламани қуйидагича ёзиш мумкин:


(2.32)

Насадкаларнинг қаршилик коэффициети қуйидагича топилади:

а) тартибсиз тўкилган насадкалар учун:

Re < 40 бўлганда =140 / Re (2.33)

Re > 40 бўлганда =16 / Re^0,2 (2.34)

б) тўғри терилган насадкалар учун:

 = А / Rе^0,375 (2.35)

бу ерда

(2.36)

бу ерда d_U ва d_Т–насадканинг ички ва ташқи диаметрлари, м.

2.12.Тарелкали колонналарнинг гидравлик қаршилиги:

Р_тар = Р_КТ + Р_ + Р_r.e (2.37)

а) қуруқ тарелка гидравлик қаршилиги

(2.38)

бу ерда –тарелка тешикларидаги тезлик, м/с.

Тарелкаларнинг қаршилик коэффициентлари:
Қалпоқчали тарелка
Тешикли тарелка
Панжарали тарелка

б) сирт таранглик кучлари туфайли ҳосил бўладиган қаршилик:

(2.39)

бу ерда –сирт таранглиги, Н/м; d_Э–тешикнинг эквивалент диаметри, м.

(2.40)

бу ерда f–тешик ёки ёриқ бўш кесимининг юзаси; П–унинг периметри (тешикли тарелкалар учун d_Э тешик диаметрига, панжарали тарелкалар учун ёриқ кенглигининг иккиланганига тенг).

в) тарелка устидаги газ–суюқлик аралашмасининг (кўпик) қаршилиги:

– қалпоқчали тарелкалар:

(2.41)

бу ерда к  0,5–кўпикнинг нисбий зичлиги; _с–суюқлик зичлиги, кг/м³; –қалпоқча ёриғининг энг баланд нуқтасидан қуйилиш остонасигача бўлган масофа, м; е–қалпоқча ёриғининг баландлиги, м; h–қуйилиш остонасидан суюқлик (қуйилаётган) сиртигача бўлган масофа, м.

–тешикли тарелкалар:

(2.42)

бу ерда h₀–қуйилиш остонасининг баландлиги, м.

(2.43)

бу ерда V_С –суюқлик сарфи, м³/с; П–қуйилиш периметри, м; к=0,5 (юқорига қаранг).