Гидродинамиканинг асосий масаласи ва услуби

Агар суюклик окаётган фазонинг хар бир нуктасида тезлик ва босим вакт буйича узгармаса ва факат координаталарига боглик булса,

бундай харакатга баркарор харакат дейилади. Бу хол труба ва каналларда суюклик маълум вакт окиб турганда юзага келиши мумкин. Оким чизиги, оким трубкаси ва окимча хакида тушунча.Элементар окимчаларнинг баркарор харакат вактидаги хусусиятлари.
Одатда бирор вокеа ёки ходисани текширишда уни бутунлигича текшириб булмагани учун бирор соддалаштирилган схема кабул килинади ва шу схема асосида текширилади. Гидравликада суюклик харакати конуниятларининг табиатини энг яхши ифодалаб берувчи схема суюклик окимини элементар окимчалардан иборат деб каровчи схема хисобланади. Буни гидравликада «суюклик харакатининг окимчали модели» деб аталади. Бу модел асосида оким чизиги, оким трубкаси ва окимча тушунчалари ётади.
а) Оким чизиги –суюклик харакат килаётган фазода суюкликнинг бирор заррачасининг харакатини кузатсак, унинг вакт утиши билан олдинма-кетин олган вазиятларини 1,2,3… нукталар билан ифодалаш мумкин
(1- расм) ва бу нукталарда харакатдаги заррача хар хил тезлик ва босимга эга булади. Шу нукталарни чизик билан туташтирсак, суюклик заррачасининг траекторияси хосил булади. Энди, суюклик заррачасининг тезлигини кузатамиз. Заррачанинг курилаётган вактда А нуктадаги тезлик вектори ни курамиз. Шу вектор давомида А дан масофада турган В нуктада харакатдаги суюклик заррачасининг В нуктага тегишли тезлик вектори ни курамиз.

1- расм. Оким чизигининг тушунтиришда оид чизма:
а- траектория, б-оким чизиги.
Хосил булган янги векторнинг давомида В дан масофадаги С нуктада шу нуктага тегишли заррача тезлигининг вектори ни курамиз.
векторнинг давомида масофадаги D нуктада шу нуктага тегишли заррача тезлигининг векторини курамиз ва х.к. Натижада AВСDЕ синик чизикни хосил киламиз (1-расм). Агар , , ларни чексиз кичрайтира бориб, нолга интилтирсак, АВСDЕ урнида бирор эгри чизикни хосил киламиз. Бу эгри чизик оким чизиги деб аталади.
Юкорида айтилгандан куриниб турибдики, оким чизиги деб суюклик харакатланаётган фазода илинган ва берилган вактда хар бир нуктасида унга утказилган уринма шу нуктага тегишли тезлик вектори йуналишига мос келувчи эгри чизикка айтилади. Бекарор харакат вактида тезлик ва унинг йуналиши вакт давомида узгариб таргани учун траектория билан оким чизиги бир хил булмайди. Баркарор харакат вктида эса, тезлик вектори нукталарининг вазияти вакт утиши билан узгармагани учун, траектория билан оким чизиги устма-уст тушади.
Оким трубкаси. Энди, суюклик харакатланаётган сохада бирор А нукта олиб, шу нукта атрофида чексз кичик контур ажратамиз ва шу контурнинг хар бар нуктасидан оким чизиги утказамиз. У холда оким чизиклари оким трубкаси деб аталувчи трубка хосил килади (2-расм). Оким трубкасида харакатланаётган суюклик элементар окимча деб аталади.


2- расм. Оким трубкаси.

Элементар окимча учун суюклик сарфи.

Суюклик харакатини текширишда мухим ахамиятга эга булган микдорлардан бири харакат кесимидир.
Харакат кесими деб шундай сиртга айтиладики, унинг хар бир нуктасида оким чизиги нормал буйича йуналган булади.
Умумий холда харакат кесими эгри сирт булиб (3-расм), параллел окимчали харакатлар учун тексликнинг булагидан иборат (яъни текис сирт) дир. Масалан, радиал таркалаётган суюклик окими учун харакат кесими сферик сирт булса, узанда ва трубада харакат килаётган окимнинг харакат кесими текис сиртдир (3-расм).

3- расм. Харакат кесими.
Элементар окимчалар баркарор харакат вактида куйидаги хусусиятларга эга бклади:

1. 
   Оким чизиклари вакт утиши билан узгармагани учун улардан ташкил топган оким трубкаси уз шаклини узгартирмайди.
   
2. 
   Бир окимчада окаётган суюклик заррачаси бошка ёнма-ён окимчаларга ута олмайди. Шунинг учун элементар окимчаларнинг ён сирти окимча ичидаги заррачалар учун хам, ташкаридаги заррачалар учун хам утказмас сирт булади.
   
3. 
   Элементар окимча кундаланг кесими чексиз кичик булгани учун бу кесимдаги барча нукталарда суюклик заррачаларининг тезлиги узгармасдир.
   

Элементар окимчанинг харакат кесимидан вакт бирлигида утаётган суюклик микдорига унинг сарфи дейилади. Элементар окимчанинг сарфини хисоблаш учун тезлик u ни харакат тезлиги юзаси га купайтирамиз.

Бу микдорни соддалаштириб, элементар сарф деб хам аташ мумкин.