Mavzu. Nikuradze tajribasi va grafigi. Mahalliy qarshiliklarda energiya yo’qotilishini vujudga kelish sabablari. Mahalliy qarshiliklardagi energiya yo’qolishini aniqlash

11.3. Oqimning keskin kengayishi
Quvurning keskin kengayishi va oqimning sxemasi 11.4- rasmda keltirilgan. Ko‘rinib turibdiki, oqim quvurning keng kesimiga o‘tganda burchaklarda suyuqlik quvur sirtidan ajraladi. Natijada oqim keskin kengayadi va oqim sirti bilan quvur devori orasidagi halqasimon oraliqda aylanma (uyurmali) harakat vujudga keladi. Kuzatishlar shuni ko‘rsatadiki, asosiy oqim hamda aylanayotgan suyuqlik o‘rtasida zarrachalar u tomondan bu tomonga o‘tib turadi. Quvurning keskin kengayishida mahalliy qarshilik koeffitsienti h ni nazariy usul bilan hisoblash mumkin. Buning uchun quvurning tor qismida 1- kesim olamiz. Quvurning kengaygan qismida esa keskin kengayishdan keyin oqim kengayib bo‘lib, barqarorlashgan qismida 2-kesim olamiz.1-1 kesimda tezlik υ₁, bosim p₁, 2- kesimda esa tezlik υ₁ va bosim p₂bo‘lsin.
Bu kesimlarda p’ezometr o‘rnatsak, p₂> p₁ bo‘lgani uchun 1- kesimdagi p’ezometrda suyuqlik sathi 2- kesimdagi p’ezometrdagi suyuqlik sathidan h qadar past bo‘ladi. Agar kesimning kengayishi hisobiga gidravlik yo‘qotish bo‘lmaganda edi, bu farq ∆h miqdorda ko‘proq bo‘lardi. Ana shu ikkinchi p’ezometrdagi suv sathining ∆h qadar pasayib qolishi mahalliy gidravlik yo‘qotishdan iboratdir. Ikkala kesimlar uchun Bernulli tenhgamasini yozib, so’ngra barcha o’zgartirishlar kiritilgandan song quyidagi natijaviy tenglamani hosil qilamiz.
h_п = ζ (υ₁ - υ₂)²/2g (11.6)
Shunday qilib, aytish mumkinki, suyuqlik oqimining keskin kengayishdagi naporning mahalliy gidravlik yo‘qotilishi yo’qotilgan tezlikga mos keluvchi tezlik napori bilan ifodalanar ekan (Borda teoremasi).

11.3- rasm. Quvurning keskin kengayishiga oid sxema. Quvurning keskin kengayishida suyuqlik oqimi burchakda ajralib chiqadi va asta-sekinlik bilan kengayib boradi. Oqim va quvur devori oralig’ida uyyurmalar hosil qilininishi energiyaning yo’qotilishiga sabab bo’ladi. Ushbu vaziyat uchun energiyaning yo’qtilishi Borda teoremasiga binoan quydagicha aniqlanadi. . (11.7)

u yerda:
V₁ va V₂- suyuqlikning keskin kengayishigacha va kengaygandan so’ngi tezliklari.
Mahalliy qarshilik koeffisiyentning qiymatini quyidagi formula bilan topishadi.
. (11.8)
Suyuqlikning quvurdan idishga o’tishida suyuqlik oqimining keskin kengayishi kuzailadi. Ushbu vaziyat uchun S₂ ˃˃ S₁ (idishning kesim yuzasi quvur kesim yuzasiga nisbatan ancha katta). Quvurdan chiqishdagi yo’qotish koeffisiyentining qiymati: ζ = 1.

Nazorat savollari:

1. Nikuradze grafigida nechta zonalar (sohalari) bor?
2. Nikuradze grafigining har bir sohalarini tushuntiring.
3. Gidravlik silliq quvurlar deb nimaga aytiladi?
4. Gidravlik g’adir-budir quvurlar deb nimaga aytiladi?
5. Mahalliy yo’qotishlardagi energiyaning yo’qotilishini toping.
6. Suyuqlikning turbulent rejimdagi harakati uchun mahalliy qarshilik koeffidiyentining ζ qiymati qanday topiladi?
7. Suyuqlikning laminar rejimdagi harakati uchun mahalliy qarshilik koeffidiyentining ζ qiymati qanday topiladi?
8. Keskin kengayishda napor yo’qotilishi qanday topiladi?

Xulosa.
Quvurlarda bosimning kamayishi, yani energiya yo’qotilishini vujudga kelish sabablariga ishqalanish qarshiligi va mahalliy qarshiliklar hisobiga yuzaga keladi.
Ishqalanish qarshiligi real suyuqliklar ichki qarshiligiga bog‘liq bo‘lib, quvurlarning hamma uzunligi bo‘yicha ta’sir qiladi. Uning miqdoriga suyuqlik oqimining tartibi (laminarlik, turbulentlik darajasi) ta’sir qiladi. YUqorida aytilgandek, turbulent tartib vaqtida odatdagi qovushoqlikka qo‘shimcha ravishda, turbulent qovushoqlikka bog‘liq va suyuqlik harakati uchun energiya talab qiladigan kuch paydo bo‘ladi.
Mahalliy qarshilik tezlikning suyuqlik harakat qilayotgan quvurning shakli o‘zgarishiga bog‘liq bo‘lgan har qanday o‘zgarishi vaqtida paydo bo‘ladi.