Мавзу: Гидродинамика. Гидравлик қаршиликлар

Чексиз кичик элементар параллелепипед шаклдаги заррачага таъсир этувчи оғирлик, гидростатик ва ишқаланиш кучлари проекцияларининг йиғиндиси динамиканинг асосий принципига биноан қуйидагига тенг:

• Чексиз кичик элементар параллелепипед шаклдаги заррачага таъсир этувчи оғирлик, гидростатик ва ишқаланиш кучлари проекцияларининг йиғиндиси динамиканинг асосий принципига биноан қуйидагига тенг:
• Тенгламалар системасидаги оғирлик кучи ва гидростатик босим ўзгариши Лаплас операторини  га кўпайтмаси – ишқаланиш кучларининг суюқлик оқимига таъсирини характерлайди.
• Лекин, математик ифода мураккаблиги учун умумий кўринишдаги Навье-Стокс дифференциал тенгламалар системасини ечиш қийин. Шунинг учун ушбу тенгламалар системаси айрим хусусий ҳоллар учунгина ечилган. Бунинг учун бу дифференциал тенгламалардан ўхшашлик назарияси асосида бир қатор ўхшашлик критерийлари келтириб чиқарилади. Олинган критерийлар жараёнларни ҳисоблашда ишлатилади.

• Ньютон ва ноньютон суюқликлар
• Ҳамма газлар ва кичик молекуляр массага эга кўпчилик суюқликларнинг умумлашган механик хоссаларини нютоннинг ишқаланиш қонуни орқали ифодалаш мумкин. Бундай суюқликлар ньютон суюқликлари дейилади.
• Берилган ҳарорат ва босимдан ньютон суюқликларининг қовушқоқлиги ўзгармас қийматга эга бўлади.
• Аммо баъзи суюқликлар (бўёқ, паста, суспензиялар) анча мураккаб қовушқоқлик хоссаларига эга, бундай суюқликлар ноньютон суюқликлар дейилади. Ноньютон суюқликларда қовушқоқликнинг қиймати силжиш тезлигига ва унинг давомлилигига қараб ўзгаради.
• Ньютоннинг ишқаланиш қонунини қуйидагига ёзиш мумкин:
• Т/F =  = *(dw/dn)
• бу ерда  - силжиш кучланишлиги, Па.
• Бу тенгламадаги  нинг қиймати доимий мусбат бўлади.

• Агар бир - бирига нисбатан ҳаракат қилувчи суюқлик қатламлари юзаси F га нормал ўтказиш пайтида унинг йўналишини тезлик камроқ томонга караб олинса, у ҳолда тезлик градиентининг қиймати доимо манфий бўлади. Бундай ҳолатда тенглама қуйидагича ёзилади:
•  = -  (dw/dn)
• Юқоридаги тенгламалар ньютоннинг ички ишқаланиш қонунини ифодалайди. Бу қонунга кўра, суюқликнинг оқиши пайтида унинг қатламлари ўртасида пайдо бўлган ички ишқаланиш кучланиш нормал бўйича олинган тезлик градиентига тўғри пропорционалдир.
• Бингам ёки пластик суюқликлар қаторига суспензиялар, ҳўл қум, лой, пасталар киради. Силжиш кучланиши кичик қийматга эга бўлганда бундай суюқликлар оқмайди, фақат уларнинг шакли ўзгаради.

• Мавҳум пластик суюқликлар (полимерларнинг эритмалари, целлюлозалар) силжиш кучланиш жуда кичик қийматга тенг бўлгандаёқ оқа бошлайди, бироқ уларнинг қовушқоқлик коэффициенти тезлик градиентининг ортиши билан камайиб боради.
• Ноньютон суюқликлар қаторига тиксотроп ва реопектант суюқликлар ҳам киради. Тиксотроп суюқликларда (вақт ўтиши давомида қовушқоқлиги ортиб борадиган буёқлар) маълум қийматдаги силжиш кучланишлигининг таъсир вақти ортиши муҳит таркибини бузилишига ва оқиш тезлигининг кўпайишига олиб келиши мумкин.

• Назорат саволлари
• 1.Суюқликларни неча турдаги ҳаракат режимлари бор?
• 2.Рейнольдс тажрибаси айтиб беринг.
• 3.Ламинар режим деб нимага айтилади?
• 4.Турбулент режим деб нимага айтилади?
• 5.Рейнольдс тенгламасини ёзинг?
• 6.Ишқаланиш қаршилиги қачон содир бўлади?
• 7.Маҳаллий қаршилиги қачон содир бўлади?
• 8.Маҳаллий қаршиликка қандай ускуналар киради?
• 9.Ишқаланиш қаршилик формуласини ёзинг?
• 10.Маҳаллий қаршилик формуласини ёзинг?
• 11.Нисбий ғадир-будурлик деб нимага айтилади?
• 12.Ички ишқаланиш коэффициенти формуласини ёзинг?
• 13.Умумий гидравлик қаршилик тенгламасини ёзинг.
• 14.Маҳаллий қаршилик қандай ҳосил бўлади?
• 15.Бернулли тенгламасини ёзинг.
• 16.Навье-Стокс дифференциал тенгламасини ёзинг.
• 17.Ньютон суюқликлар дею нимага айтилади?
• 18.Ноньютон суюқликлар деб нимага айтилади?
• 19.Ньютоннинг ишқаланиш қонунини ифодаловчи тенгламани ёзинг.

Назорат саволлари

• Техникавий гидравликанинг вазифаси нимадан иборат?
• Суюқликларнинг асосий физик хоссаларини айтинг?
• Гидростатик босим деб нимага айтилади?
• Гидравлика неча қисмдан иборат?
• Зичлик деб нимага айтилади, уни формуласини ёзинг?
• Қовушқоқлик деб нимага айтилади?
• Солиштирма иссиқлик сиғими деб нимага айтилади?
• Суюқлик тезлиги ва сарфини қайси тенгламалар ёрдамида ҳисоблаш мумкин?
• Ньютон суюқликларнинг асосий хусусиятларини айтинг.
• Ноньютон суюқликларнинг асосий хусусиятларини айтинг.