Zokirjon salimov n e f t V a g a z n I q a y t a I s h L a s h j a r a y o n L a r I
Download 4.11 Mb. Pdf ko'rish
|
|
(K6) bu yerda. ma - a kom ponentning aralashm adagi massaviy ulushi, kg/kg; mb = 1 - ma - b kom ponentning aralashm adagi massaviy ulushi, kg/kg; pa va pb - a va b kom ponentlarning zichliklari, kg/m 3 Gaz va bugMarning zichliklari suyuqlik va qattiq m oddalarning zichliklariga nisbatan taxm inan m ing m arta kam boMadi. S o lish tirm a ogMrlik. Hajm birligidagi m oddaning ogMrligi solishtirma ogMrlik deb ataladi v a r bilan belgilanadi:
( L 7 > bu yerda, G - suyuqlikning ogMrligi, N. SI ga binoan solishtirm a ogMrlik N /m 3
da oMchanadi. M assa
bilan ogMrlik o ‘zaro quyidagicha bogMangan: * = £ , ( 1 .8) & bu yerda, g - erkin tushish tezlanishi, m/s~ M assaning m iqdorini (1.4) tenglikka qo'ysak, zichlik bilan solishtirma ogMrligining o ‘zaro bogManish nisbati kelib chiqadi: r = pg (1.9)
Zichlikka teskari boMgan kattalik solishtirm a hajm deb ataladi va и (m 3/kg) bilan ifodalanadi: u = - = - ( 1 . 10) p m Qovushoqlik. Haqiqiy suyuqliklar quvur bo‘ylab harakatlanganda, uning ichida hosil boMgan ishqalanish kuchlari (T) Nyuton qonuni bilan ifodalanadi: T = u F ^ (1.11) a n bu yerda, F - ishqalanish yuzasi; — tezlik gradienti; ft -
qovushoqlikning dinam ik koeffitsiyenti. Q ovushoqlikning dinam ik koeffitsiyenti SI ga binoan quyidagi birlikda o ‘lchanadi: T
_ H H c ГТ № r I \ f ~ 7 ~ ^ ' F ± ) j — \ d n )
I . m D inam ik qovushoqlik koeffitsiyentining shu suyuqlik zichligiga nisbeti kinem atik qovushoqlik deyiladi va u bilan belgilanadi:
1 .12 ) P SI da kinem atik qovushoqlik n r /s birligida oMchanadi. H aroratning ortishi bilan suyuqlikning qovushoqligi kam ayadi, gazlarda esa ortadi. Suyuqliklarning qovushoqligi gazlarnikiga nisbatan bir necha m arta katta boMadi. N yutonning ichki isliqalanish qonuniga bo‘ysunadigan suyuqliklar (m asalan, suv, spilt, benzol) nyuton suyuqliklari deyiladi. N eft, kolloid eritm alar, moyli bo‘yoqlar, sm olalar, past haroratda ishlatiladigan surkov m oylari nyuton suyuqliklari qatoriga kirm aydi: bunday
suyuqliklar nonyuton suyuqliklar deb yuritiladi. Issiq lik o ‘tk a z u v c h a n lik . H arorat gradienti ta ’sirida bir-biriga tegib turgan kichik zarrachalarning tartibsiz harakati natijasida issiqlikning tarqalishi issiqlik o ‘tkazuvchanlik deb ataladi. B ir jinsli tekis devor orqali o ‘tgan issiqlik oqim i quyidagi tenglam a orqali aniqlanishi mumkin. 0 = ± F A < , (1.13)
bu yerda, X - issiqlik o ‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti; s - devor qalinligi; F - issiqlik o'tayotgan yuza; At - devom ing ikkala tom onidagi haroratlar farqi. Oxirgi tenglam a orqali X ning SI dagi oMchov birligini topam iz: . _
Ғ Д /
M 2 К M - К Issiqlik o ‘tkazuvchanIik koeffitsiyentining qiym ati haroratga, bosim ga va m oddaning turiga bogMiq.
Solishtirm a issiqlik sig'im i. Bu kattalik moddaning o ‘zida issiqlik energiyasini ushlash qobiliyatini k o ‘rsatadi. Solishtirma issiqlik sig ‘imi deganda moddaning massa birligi haroratini bir gradusga ko ‘tarish uchun zarur boMgan issiqlik miqdori tushuniladi. Solishtirm a issiqlik sig ‘imi quyidagi tenglam a orqali topilishi mumkin: C = - 5 - (1.14)
bu yerda, Q - jism ni isitish uchun sarf boMgan issiqlik m iqdori; m - jism ning massasi; At - jarayonning oxirgi va boshlangMch haroratlari oraligMdagi farq. SI da solishtirm a issiqlik sigMmi J/kg-K birligida oMchanadi. Gaz, bug‘, suyuqlik v a qattiq jism larning solishtirm a issiqlik sigMmlari odatda tajriba natijalari orqali topiladi. H a r o r a t o‘tk a z u v c h a n lik koeffitsiyenti. Agar issiqlik o ‘tkazuv- chanlik koeffitsiyenti jism n in g issiqlik energiyasini o ‘tkazish qobiliyatini belgilasa, harorat o ‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti esa
jism ning issiqlik inersion xossalarini ifoda qiladi. Bu koeffitsiyent jism n ing fizikaviy kattaligi hisoblanib, haroratning o ‘zgarish tezligini bildiradi. Harorat o ‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti (a, m2/s) quyidagi nisbat orqali aniqlanadi:
(1.15)
bu yerda, X - issiqlik o ‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti; s - solishtirm a issiqlik sigMmi; p - zichlik. Harorat o ‘tkazuvchanlik koeffitsiyenti moddaning kompleks xossa larini belgilaydigan muhim kattalik boMib, (1.15) tenglama bilan aniqlanadi yoki tajriba orqali topiladi. Bu koeffitsiyentning son qiymati haroratga, zichlikka, moddaning tarkibiga va boshqa omillarga bogMiq boMadi. 1.7. 0 ‘XSH A SH L IK N A Z A R IY A SI VA JA R A Y O N L A R IN I M O D E L L A SH T IR ISH Texnologik jarayonlarni m odellashtirish o ‘xshashlik nazariyasiga asoslanadi. 0 ‘xshashlik shartlariga ko‘ra o ‘xshash hodisalar 4 guruhga boMinadi: geom etrik o ‘xshashlik, vaqt bo‘yicha o ‘xshashlik, fizik kattaliklarning o ‘xshashligi, boshlangMch va chegara shartlarining o ‘xshashligi. A g a r sistem adagi jism lar tinch holatda turgan boMsa, geom etrik bir xillikka asosan ikki o ‘xshash jism ning geom etrik o ‘lchov kattaliklari o ‘zaro parallel bo ‘Iib (1 ,4-rasm ), ulam ing nisbati o ‘zgarm as boMadi: тгг = тгг = тгг = = co n st, (1.16)
'I 2 ‘3 bunda, Ke - geom etrik oMchov kattaliklari doitniyligi; _ birinchi va ikkinchi idishlam ing geom etrik oMchamlari. 1.4-rasm. G eom etrik oxshash idishlar. G eom etrik o ‘xshashlik boMganda vaqt b o'yicha bir xillik hosil boMadi. Bu bir xillikka asosan, ikkita geom etrik jism dagi nuqtalar o ‘xshash traektoriya b o ‘ylab vaqt birligida bir xil yoM bosib o ‘tadi. U larning o ‘zaro bir-biriga nisbati o 'zgarm as qiym atga teng: I l = I l = I l = ... = L . = ei=ewB,, (1.17) r,
T,
r „ bu yerda, т рт3,т5,тп!г,,г,г;,г„- harakatdagi birinchi va ikkinchi jism vaqt intervalining o ‘zgarishlari; a'~ vaqt birliklari doimiyligi. F izik kattaliklam ing bir xilligiga asosan, fazoda joylashgan ikki sistem a xossalam ing o ‘zaro nisbati vaqt birligida o ‘zgarm as boMadi: ^ = ^ = ^ = .... = ^ = a icons', (1.18)
Mi Mi
My M„ bu yerda, ц\,ц\.ц\,ц'„,^,цг,ц^ц„ - birinchi va ikkinchi sistem a xossalarining vaqt birligida o ‘zgarishIari; a M - fizik kattaliklar doim iyligi. 0 ‘xshash fazoda joylashgan jism lam in g fizik va vaqt b o ‘yich a bir x illik k a ega boMishi uchun ulam ing boshlangMch va chegara shartlari bir xil boMishi kerak. L oyihachilarga o ‘xshashlik nazariyasi tajriba
uskunalarida (m odellarda) n o m a’lum kattaliklam i tekshirib k o ‘rishga va olingan natijalarni sanoat uskunalariga (originalga) k o ‘chirishga yordam beradi. 0 ‘xshashlik nazariyasi haqidagi fikrni birinchi b o ‘lib 1686-yili I. N yuton taklif etgan. Keyinchalik bu nazariyani V.L. Kirpichev, V. Nusselt. M.V. Kirpichev A.A. Guxm an va boshqalar rivojlantirgan. 0 ‘xshashlik nazariyasi uchta teorem aga asoslanadi. Birinchi teorem ani 1. N yuton k ash f qilgan. Bu teorem aga muvofiq o ‘xshash hodisalar bir xil qiym atga ega boMgan o ‘xshashlik m ezonlari bilan belgilandi. Masalan, ikkita o ‘xshash sistem adagi (original va m odeldagi) zarrachalam ing m exanik harakati N yuton o ‘xsliash!ik mezoni orqali quyidagicha ifodalanadi: Ne = £ ~ , (1.19)
wnr bu yerda, f - kuch, m - zarrachaning m assasi, x - vaqt, 11 - zarracha tezligi. Ikkinchi teorem a Bekingem, Federman va Afanseva - Erenfest tom onidan isbotlangan. Bu teorem aga asosan, biror jarayonga ta ’sir qiluvchi o ‘zgaruvchan kattaliklam i bogMovchi differensial tenglam a- larning yechim ini o ‘xshash m ezonlarning o ‘zaro bogMiqliklari orqali ifodalash mumkin. Agar o ‘xshashlik mezonlarini л;ь л 2, л;3, , 7tn bilan belgilansa, u holda differensial tenglam aning yechim i umumiy tarzda quyidagicha boMadi:
... Л-„) = 0, ( 1 .20) yoki Я , = /От,, 7 Г , . (1-21) Bunday ifodalar kriterial tenglam alar deb yuritiladi. Uchinchi teorem a M.V. Kirpichev va A.A. Guxm an tom onidan aniqlangan. Bu teorem a tajriba asosida olingan hisoblash usullaridan am alda foydalanish mumkinligini ko‘rsatadi. Bu teorem aga asosan, son jihatdan teng aniqlovchi m ezonlarga ega boMgan hodisalar o ‘xshash hisoblanadi. M asalan, (1.21) tenglam adagi 7i] - aniqlovchi m ezondir. 0 ‘xshashlik nazariyasi yordam ida katta
oMchamli sanoat
uskunalarida tashkil etiladigan m urakkab (yuqori bosim ostida. zaharli va xavfli m oddalar ishtirokida boradigan) jarayonlar o ‘rniga kichik oMchamli m odellarda tajribalar o ‘tkazish imkoni tugMldi. Bunda tekshirilayotgan jarayonlarni olib
borish sharoiti birm uncha o ‘zgartiriladi: harorat va bosim pasaytiriladi, ish m uhitlari alm ashti- riladi. Am m o jarayonning fizik m ohiyati o ‘zgartirilm aydi. Shunday qilib, o ‘xshashlik nazariyasining uslublari neft-gazni qayta ishlash texnologiyasi jarayonlarini m odellashtirish ishlariga asos b o ‘lib xizm at qiladi.
M odellashtirish - m avjud yoki tashkil qilinishi Iozim boMgan obyekt (original) ning shunday o ‘rganish usuli boMib, bunda asl obyekt o ‘rniga uning o ‘rnini bosish m um kin boMgan boshqa obyekt - model o ‘rganiladi. olingan natijalar esa originalni hisoblashda foydalaniladi. M odellashtirishning asosiy m aqsadi m odelda oMchab olingan kattaliklar asosida ishlab chiqarish sharoitidagi originalda yuz berishi m um kin boMgan holatni aniqlab berishga qaratilgan. Fan va texnika taraqqiyotining hozirgi davrdagi bosqichida ishlab chiqarishga tatbiq qilinayotgan jarayonlarning deyarli ko ‘pchiligi jud a murakkab. Shu sababli, ilmiy tadqiqot ishlarini olib borish ancha qiyinlashgan, olingan natijalar esa ju d a tez eskirib qolishi mumkin. B unday sharoitda vaqt om ili hal qiluvchi aham iyatga ega. M odellashtirish prinsiplaridan foydalanilganda yangi jarayonlarni ishlab chiqarishga jo riy qilish vaqti birm uncha qisqaradi, belgilangan maqsadlarni oddiy usullar yordam ida hal qilinishga erishiladi. Hozirgi kunda
m odellashtirish nazariyasi asosan ikki
xil y o ‘nalishda rivojlanm oqda: 1) fizik modellashtirish; 2) m atem atik m odellashtirish. Fizik m odellashtirishning m azm uni shundan iboratki, model original bilan bir xil tabiatga ega boMadi va uning xususiyatlarini qaytaradi. M asalan. quvursim on sanoat pechidagi neftni qizitish jarayoni (original) o ‘rniga laboratoriya sharotida (y a’ni m odelda) neftni qizitish jarayonini tadqiqot qilish. M odelda ushbu neftni qizitish jarayoniga fizik kattaliklam ing ham da model oMchamlarining ta ’siri o ‘rganiladi. S o‘ngra m odelda olingan natijalardan originalda yuz beradigan jarayonni hisoblashda va uni tashkil etishda foydalaniladi. M atem atik m odellashtirishning asosiy
maqsadi texnologik jarayonning fizik-kim yoviy, gidrodinam ik va konstruktiv kattaliklarini o ‘zaro bogMavdigan tenglanialarni tuzishdan iboratdir. M atem atik m odellashtirishda elektron-hisoblash m ashinalaridan keng foydalaniladi. Kichik
uskunalam ing (y a’ni
m odellarning) oMchanilarini o ‘zgartirib. katta quvvatli sanoat uskunalariga o ‘tishda m odellashtirish nazariyasi alohida aham iyatga molik. Jarayonlarni maqbul m odellashtirish yangi korxonalarni loyihalashtirish yoki ishlab turgan korxonalarni m ukam m allash darajasining oshishini ta'm inlaydi.
lim um an olganda, modellashtirisli quyidagi tartibda olib boriladi: 1)
o'rganilayotgan jarayon differensial tenglamalar va bir xil m a’noli shart-sharoit qoidalari bilan ifoda qilinadi: 2) o‘xshashIik mezonlari keltirib chiqariladi, ularning ichidan aniqlovchi mezon ajratib olinadi hamda shu aniqlovchi mezonning boshqa mezonlar bilan bogMaydigan funksional tenglama tuziladi; 3) model va originaldagi aniqlovchi mezonlarning o'zaro tengligini hisobga olingan holatda har bir fizik kattalik uchun 0 ‘xshashlik doimiyliklari aniqlanadi; 4) olingan natijalar asosida shunday model tayyorlanadiki, uning ishchi hajmi sanoat uskunasining ishchi hajmiga geometrik o'xshash boMishi kerak, modelning masshtabini tanlashda uskunaning oMchami va ish unumdorligi shunday hisobga olinishi kerakki, bunday holatda ishchi muhitlarning tegishli tezligi, sarfi, harorati va boshqa kattaliklari ta'm inlanishi zarur; 5)
tajribalar o ‘tkazish paytida aniqlovchi mezonlarning o‘zga- rish chegaralari m odelda ham, originalda ham bir m e’yorda boMishi kerak. Yuqoridagi shartlarni toMa bajarish neft va gazni qayta ishlash uchun yangi jarayonlar va uskunalarni ishlab chiqish hamda ularni qisqa vaqt davomida sanoatga joriy etish imkoniyatini yaratib beradi. 1.8. FIZIK KATTALIKLARNING 0 ‘L C H 0 V SISTEM ALARI Har qanday jarayon va qurilmalarni hisoblashda moddalarning fizik xususiyatlarini (zichlik, solishtirm a ogMrlik, qovushoqlik va boshqalar) va modda holatining harakatini xarakterlovchi kattaliklar (tezlik, bosim, harorat va boshqalar)ni bilish kerak. 1980-yilga qadar fizik kattaliklar miqdorini ifodalash uchun asosan SGS, MKGSS va boshqa oMchov birliklar sistemalaridan foydalanilar edi. Texnologiya jarayonlarini o ‘rganishda turli oMchov birliklaridan foydalanish hisoblash ishlarini qiyinlashtiradi va qo‘pol xatoliklarga olib keladi, chunki bunda kattaliklami bir sistemadan boshqasiga oMkazish ehtiyoji tugMladi, natijada hisoblarda ham jiddiy xatolarga yoM qo‘yiIishi mumkin. Respublikam izda va bir qancha chet davlatlarda o‘ lchov birligining yagona sistemasi sifatida 1980 yilning yanvaridan boshlab universal Xalqaro birliklar sistemasi (SI) qabul qilindi. SI ning joriy etilishi bilan shu sistem ada nazarda tutilgan va uning tarkibiga kirmaydigan birliklarning ilmiy tadqiqotlar natijalarini hisoblashda, ishlab chiqarish qurilm alarini loyihalashda, shuningdek, o ‘quv-ta’lim ishida qiyinchilik tu g ‘idirayotgan oMchov birliklaridagi xilm a-xillikka barham berildi. SI
ning avvalgi sistem alarga nisbatan muhim afzalligi sliundaki, u universal, oMchov birliklari birxillashtirilgan; asosiy, qo ‘shim cha va k o ‘pchilik hosilaviy birliklarni am aliyot uchun qulay oMchamlarga m ujassam lashtirilgan sistem adir. SI da yettita asosiy kattalik va shularga mos yettita asosiy (oMchamlari maxsus ta ’riflar bilan belgilangan) birlik, shuningdek, ikkita q o ‘shim cha, anchagina hosilaviy kattaliklar va ularga mos q o ‘shim cha ham da hosilaviy birliklar bor. Xalqaro birliklar sistem asining asosiy kattalik va birliklari quyidagilar: uzunlik birligi - m etr (m), m assa birligi - kilogram m (kg), vaqt birligi - sekund (s), elektr tok kuchi birligi - am per (A), term odinam ik tem peratura birligi - kelvin (K). yorugMik birligi - kandela (kd), m odda miqdori birligi - mol (m ol) (1.1 - jad v alg a qarang). OMchov va tarozilar XIV Bosh konferensiyasi qarori bilan bosim va m exanik kuchlanish birligi uchun mustaqil oMchov paskal (Pa) qabul qilingan. Paskal - kuchga perpendikular boMgan 1 trf yuzaga tekis taqsim langan 1 N kuchdan hosil qilingan bosim ga teng. B ulardan tashqari, xalqaro birliklar sistem asining karrali va ulushii qiym atlaridan ham keng foydalaniladi. Bunda tegishli birlikning son qivm atini 10 soniga k o ‘paytirib yoki boMib mos holda karrali yoki ulushli birlik hosil qilinadi. Karrali va ulushli birlik nomi dastlabki birliklar nom lariga old q o ‘shim chalar q o ‘shish yoMi bilan olinadi. B irliklarning dastlabki nom iga ikki va undan ortiq old q o ‘shim cha qo'sh ish m um kin emas. M asalan, m ikrom ikrofarad, y a ’ni «faradning m illiondan bir ulushidan m illiondan bir ulushi» iborasi o ‘rniga pikofarad (pF) ni ishlatish lozim. Pikofarad 10'12 F ga, y a ’ni faradning m illiondan bir ulushiga teng. Xalqaro birliklar sistemasining asosiy, qo‘shimcha va ba’zi muhim hosilaviy birliklari ____________________ ____________________________ l . l - j a d v a l Kattalik nomi Birlik ar nomi Birliklar belgisi
(o ‘zbekcha) 1 2 3 Uzunlik
Asosiy kattaliklar m etr
m M assa kilogramm kg Vaqt
sekund s Elektr tok kuchi am per A Term odinam ik harorat kelvin К M oda miqdori mol m ol
YorugMik kuchi kandela
kd Yassi burchak Qo ‘shimcha kattaliklar radian
rad Fazoviy burchak steradian sr Y uza Hosilaviy birliklar m etr kvadrat m2 Hajm , sig ‘im m etr kub m 3
Tezlik m etr taqsim sekund m /s Tezlanish m etr taqsim sekund kvadrat m /s2
Burchak tezlik radian taqsim sekund rad/s Burchak tezlanish radian taqsim sekund kvadrat rad/s2
Zichlik kilogramm taqsim m etr kub kg/m 3 Kuch
nyuton N Bosim, mexanik kuchlanish paskal Pa Kinematik qovushqoqlik m etr kvadrat taqsim sekund m 2/s
D inam ik qovushqoqlik paskal - sekund Pa*s Ish, energiya, issiqlik miqdori joul J Q u w a t vatt Vt
jo u l taqsim kelvin J/K
Solishtirm a issiqlik sig ‘im (issiqlik sig‘im) kelvin J/(kg«K)
Issiqlik berish
(issiqlik uzatish) koeffitsiyenti vatt taqsim m etr kvadrat - V t/(m 2*K) Issiqlik o ‘tkazuvchanlik kelvin
vatt taqsim m etr - kelvin Vt/(m*K)
Sirt taranglik joul taqsim m etr kvadrat J/m 2 D iffuziya koeffitsiyenti metr kvadrat taqsim sekund m2/s
Entalpiya joul taqsim kilogram m J/kg Xalqaro birliklar sistem asida ishlatiladigan old q o ‘shim chalar va ularning ko‘paytuvchilari 1.2-jadvalda keltirilgan. 1.3-jadvalda esa SI birliklari bilan ayrim eskirgan birliklar o'rtasidag i nisbatlarga m isollar keltirilgan.
O ld qo‘sh im ch alar va u larn ing k o‘paytuvchilari ___________________ _____________________ 1.2-jadval Ko‘paytuvchi Old qo‘shimcha nomi belgisi
xalqaro o‘zbekcha 1 000 000 000 000 000 000 = Ю18 eksa E E 1 000 000 000 000 000= 1015 peta R
1 000 000 000 000= 1012 tera T
1 000 000 000 = 109 giga G
1 000 000 = 106 mega M
1 000 = 103 kilo К
100 = 102
gekto h g 1 0 = 101
deka da da 0,1 = 10'1 desi d
0,01 = 10'2 santi с
0,001 = 10'3 milli m
0,000001 = 10’6 mikro
M - mk 0,000000001 = 10'9 nano
n n 0,000000000001 = 1 012 piko P P 0,000000000000001 = 10'15 femto
f F 0,000000000000000001 = 10'18 atto a a B irlik lar o‘rtasidagi n isb atlar ___ ___________ ___________________1.3- jadval Kattalik nomi SIga bino- an birligi SI birligiga o‘tkazish koeffitsiyentlari 1 2 3 Uzunlik
m 1 mkm=l O'6 m; lA o=10'10m Og‘irlik kuchi (ogMrlik) N 1 kgk=9,81 N; 1 din=10‘5 N Dinamik qovushqoqlik Pa*s
1 P(puaz)=0,l Pa*s; I sP=10'3 Pa*s
Kinematik qovushqoqlik n r/s
1 kgk*s/m2=9,81 Pa*s Bosim
Pa 1 st (stoks)=10'4 m2/s 1 din/sm2=0.1 Pa=l at: 1 kgk/m2 = 9,81 • 104 Pa = 735 mm sim.ustuni = 10 m suv ustuni
1 kgk/m2 = 9,81 Pa 1 atm = 1.033 kgk/m2 = Quvvat Vt 1,01 • 105 Pa = 760 mm sim.ust. Zichlik kg/m3
=10,33 m suv ust. 1 bar = 105 Pa I kgk*m/s = 9,81 Vt Solishtirma ogMrlik N/m3 1 erg/s= 1 O'7 Vt 1 kkal/soat = 1,163 Vt Ish, energiya, issiqlik J 1 kgk*s2/m4 = 9,81 kg/m3 miqdori 1 t/in3 == 1 kg/dm3 - 1 g/sm3 Solishtirma issiqlik J/(kg*K)
=103 kg/m3 1 kgk/m3= 1,163 N/m3 1 kgk*m =9,81 J 1 erg= 1 O’7 J 1 kVt*soat= 3,6*106 J 1 kkal = 4187 J = 4,19 kJ 1 kkal/(kg*°S) = 4,19 kJ/(kg*K) sigMmi
J/(kg*S) 1 erg/g*K= 10'4 J/(kg*K) Issiqlik berish va Vt/(m2»K) 1 kkal/(m2*soat*°S) =1,163 o‘tkazish Vt/(m2*S) Vt/(m2‘K) koeffitsiyentlari Vt/(m»K) 1 kkal/(m •soat*°S)=l,163 Issiqlik o‘tkazuvchanlik Vt/(m*S)
Vt/(m*K) koeffitsiyenti Gs 1 s'1 = 1 Gs Aylanish chastotasi 1 ayl/s = 1 Gs J/kg 1 ayl/min = 1/60 Gs 1 kkal/kg=l kal/g =4,19 к J/kg Solishtirma entalpiya T ayanch so‘z va ib o ra la r Texnologik jarayonlar, kimyoviy texnologiya, mexanik jarayonlar, gidromexanik jarayonlar, issiqlik almashinish jarayonlari, modda almashinish jarayonlari, kimyoviy jarayonlar, nanotexnologiya, moddiy balans, issiqlik balansi, uzluksizlik tenglamasi, uskunalarni hisoblash, jarayonlarni jadallashtirish, zichlik, solishtirma og‘irlik, qovushoqlik, issiqlik o‘tkazuvchanIik, solishtirma issiqlik sigMmi, harorat o ‘tkazuv- chanlik koeffitsiyenti, o‘xashlik nazariyasi, o‘xshashlik shartlari,
‘xshashlik nazariyasining teoremalari, original, model, kriterial tenglamalar, o ‘xshashlik mezonlari, modellashtirish, fizik modellash-
tirish, matematik modellashtirish. Xalqaro birliklar sistemasi, asosiy kattaliklar, qo‘shimcha kattaliklar, hosilaviy birliklar. M ustaqil ishlash uchun savollar 1.1. 0 ‘zbekiston neft va gaz zaxiralarining umumiy miqdori va qiymati qanday raqamlar bilan ifoda qilinadi? 1.2. « 0 ‘zbekneftgaz» milliy xolding kompaniyasi korxonalarida qanday mahsulotlar ishlab chiqariladi? 1.3. Hozirgi kunda respublikamizda yiliga qancha tabiiy gaz va suyuq uglevodorodlar qazib olinmoqda? 1.4. Neft-gazni qayta ishlash jarayonlari va uskunalari fanining asosiy maqsadi nimadan iborat? 1.5. «Jarayonlar va uskunalar» fani qanday maqsadlami hal etish imkoniyatlarini yaratib berdi? 1.6. Fandagi yangi yo‘nalishi - nanotexnologiyaning asosiy mohiyatini qanday ta’riflash mumkin? 1.7. Modda va energiyaning saqlanish qonunlarini qanday ifoda qilish mumkin? 1.8. Jarayonlar va uskunalarni hisoblash tartibi. Yangi uskunalarni yaratish uchun qanday talablar qo'yiladi? 1.9. Uskunalaming ishlarini qanday usullar bilan jadallashtirish mumkin? 1.10. Neft va gazning fizik-texnikaviy xossalarini qanday kattaliklar orqali ifoda qilish mumkin? 1.11. 0 ‘xshash hodisalaming guruhlarga bo‘linishi. 0 ‘xshashlik nazariyasi qanday teoremalar orqali ifoda qilinadi? 1.12. Fizik va matematik modellashtirishlaming mohiyatlari nimadan iborat? 1.13. Jarayonlarni modellashtirish qanday tartibda olib boriladi? 1.14. Mamlakatimizda xalqaro birliklar sistemasi qachon qabul qilingan? 1.15. Asosiy, qo‘shimcha va hosilaviy kattaliklar o‘rtasida qanday farq bor? BIR IN C H I QISM . G IDRO M EXAN IK JA R A Y O N L A R 11 bob. TEXNIKAVIY G ID R A V LIK A ASO SLARI 2.1. UM UM IY T U SH U N C H A L A R Neft va gazni qayta ishlashda gidromexanik jarayonlar ko‘p ishlatiladi. Bunday jarayonlar qatoriga quyidagilar kiradi: a) suyuqliklar, gazlar va ularning aralashmalarini quvurlar va uskunalar orqali siljitish; b) har xil jinsli sistemalarni turli usullar bilan ajratish (cho‘ktirish, sinflash, filtrlash, sentrifugalash); d) suyuq muhitlami aralashtirish; e) qattiq jismlarni havo oqimi yordamida uzatish (pnevmotransport); f) mavhum qaynash qatlamining hosil boMishi. Bu jarayonlarning tezligi gidromexanika qonunlari bilan ifodalanadi.
suyuqlik bilan unga toMa yoki qisman cho‘ktirilgan jism oMtasidagi o ‘zaro ta’sirini o'rganuvchi fan. Sanoat uskunalarida olib boriladigan issiqlik va modda almashinish jarayonlarining tezligi ko‘pincha gidromexanika qonuniyatlariga bogMiq boMadi.
Gidromexanika qonunlari va ulardan amaliyotda foydalanish usullari gidravlika fanida oM-ganiladi. Gidravlika ikki asosiy qismdan: suyuqliklarning muvozanat qonunlarini o‘rganadigan gidrostatika va suyuqliklarning harakat qonunlarini o‘rganadigan gidrodinamikadan iborat. Suyuqliklar oquvchanlik xususiyatiga ega. Suyuqlik go‘yo maMum hajmga ega, lekin shaklga ega emas (qanday idishga solinsa, o ‘sha idish shaklini oladi), ammo suyuq massa tashqi kuchlar boMmagan sharoitda, faqat molekular kuchlar ta’siri ostida sliar shaklini oladi. Moddalarning suyuq holati o ‘z tabiatiga ko‘ra gaz holat bilan qattiq holat oMtasidagi oraliq o‘rinni egallaydi. Suyuqlik va gazlarning harakat tezliklari tovush tezligidan past boMgani uchun ularning harakat qonunlari bir xil. Shuning uchun gidravlikada suyuqlik deyilganda gaz ham, suyuqlik ham tushuniladi. Ularni bir-biridan ajratish uchun suyuqliklar tomchili, gazlar- esa gfeiSfltr suyuqlik deb qaraladi. j . ' Suyuqlik va gazlar quyidagi xossalari bilan bir-biriga о 'xshaydi; 1) suyuqliklar xuddi gazlar kabi ma’lum shaklga ega emas, uning fizik xossalari barcha yo‘nalishda bir xil, ya’ni izotropdir; 2) gazlarning qovushoqligi kichik boMib, suyuqliklarnikiga yaqinlashadi; 3) kritik haroratdan yuqori haroratda suyuqliklar bilan gazlar orasidagi farq yo‘qoladi. Suyuqliklarning muvozanat va harakat qonunlari differensial tenglamalar bilan ifodalanadi. Boshqa sohalarda boMgani kabi gidravlikada ham nazariy tadqiqotlar natijalarini soddalashtirish maqsadida ideal suyuqlik modelidan foydalaniladi. Bosim va harorat ta’sirida o ‘z hajmini o'zgartirmaydigan yoki siqilmaydigan, o ‘zgarmas zichlikka ega va ichki ishqalanishi (qovushoqligi) bo‘lmagan suyuqliklar ideal suyuqlik deb aytiladi. Aslida esa har qanday suyuqlik bosim yoki harorat ta’sirida o ‘z hajmini o ‘zgartiradi. Har qanday suyuqlikda ichki ishqalanish kuchi va qovushoqlik boMadi. Demak, haqiqatda tabiatda ideal suyuqlik boMmaydi, y a’ni barcha suyuqliklar haqiqiv suyuqlikdir. Ammo ba’zi suyuqliklarning qovushoqligi juda kichik boMadi. Ular harorat va bosim ta’sirida o‘z hajmini shu qadar kam o‘zgartiradiki, bu o'zgarishni amalda hisobga olmasa ham boMadi. Bunday suyuqliklar shartli ravishda. ideal suyuqliklar deyiladi. Bu tushuncha haqiqiy suyuqlik qonunlarini o‘rganishni osonlashtiradi. Elastik suyuqliklarning hajmi harorat va bosim ta’sirida keskin o‘zgaradi. Gidrodinamikani o'rgamsh masalalari uch turga boMinadi: ichki, tashqi va aralash. Suyuqlik yoki gazlarning quvur va kanallar bo‘yicha harakati gidrodinamikaning ichki vazifasini, qattiq zarrachalarning gaz yoki suyuq muhitdagi harakati tashqi vazifani, suyuqlik va gazlarning qattiq jism qatlami orqali harakati esa aralash vazifani tashkil etadi. 2.2. G ID R O STA TIK B O SIM Sirt va hajm kuchlarining ta’sirida suyuqlikning ichida gidrostatik bosim paydo boMadi. Tincli turgan suyuqlik hajmidan elementar yuza
normal bo‘yicha yoMialgan ma’lum bir kuch AP ta’sir qiladi. Ushbu kuchning.^elementar yuzaga nisbati (AP MF) o'rtacha gidrostatik bosimni tashkil etadi: Elementar yuzaning ayrim nuqtalaridagi haqiqiy bosinuesa turlicha (bir nuqtada ko‘proq, boshqa nuqtada esa kamroq) boMishi mumkiri."2lF---- ning qiymati qancha kichik boMsa, biror nuqtadagi haqiqiy bosim o‘rtacha gidrostatik bosimga ancha yaqin boMadi. Elementar yuzaning qiymati nolga yaqinlashtirilgan holatdagi kuchning yuzaga nisbati berilgan nuqtadagi haqiqiy gidrostatik bosim (yoki gidrostatik bosim) deb ataladi:
lim— (2.2) 5Ғ-И) д f
4 Bosimning yo‘nalishi va ta’siri suyuqlikning hamma nuqtalarida bir xil, chunki bu kuch hamma vaqt normal bo‘yicha yo‘nalgan boMadi. Bundan ko‘rinadiki, bosimning kattaligi yuzaning shakliga va uning qanday joylashganligiga bogMiq emas. Bosimning SI sistemasidagi oMchov birligi N/m2 yoki Pa. Bu birlik juda kichik boMganligi sababli, yiriklashtirilgan birliklar ishlatiladi: kilopaskal va megapaskal (kPa=103Pa; mPa = 106 Pa). Amaliyotda gidrostatik bosimning qiymati boshqa oMchov birliklari orqali ham ifoda qilinadi: texnik atmosfera (at); fizik atmosfera (atm); din/sm2; bar; simob ustuni; suv ustuni va hokazo. 1 kgk/sm2 ga teng boMgan bosim texnik atmosfera deb ataladi. 10 paskalga teng boMgan bosim bir bami tashkil etadi. Texnik atmosfera (at) fizik atmosfera (atm) dan farq qiladi. Fizik atmosfera dengiz sathidagi standart atmosfera bosimi boMib 1,033 kgk/snr ga teng. Texnik va fizik atmosfera bilan boshqa bosim birliklari oMtasida quyidagi nisbat mavjud: 1 at =1 kgk/sm2=104 kgk/m2=9,81 • 104 Pa=735 mm sim. ust. = 104 mm suv ust. 1 atm= 1,033 kgk/sm2= 1,033*104 kgk/m2=l,033*105 Pa=760 mm sim. ust. =1,033-104 mm suv ust. Paskal va boshqa birliklar oMlasida yana quyidagi nisbat bor: 1 din/sm2=0,l Pa; 1 bar=105 Pa; 1 mm suv ust. =9,81 Pa; 1 mm sim. ust. =133,3 Pa. Amaliyotda gidrostatik bosim turli usullar bilan hisoblanadi. Agar gidrostatik bosim oMchanayotgan paytda suyuqlikning erkin yuzasiga ta’sir qilayotgan atmosfera bosimi ham hisobga olinsa, bu holatdagi gidrostatik bosimni to 'la yoki absolyut bosim deb yuritiladi. Bunday sharoitda odatda texnik atmosfera oMchanadi, u absolyut bosim (ata) ni tashkil etadi. Ko‘pincha gidrostatik bosimni oMchashda suyuqlikning erkin yuzasiga ta’sir qilayotgan atmosfera bosimi hisobga olinmaydi. Bunda atmosfera bosimidan ortiqcha boMgan, manometrik bosim aniqlanadi. Manometrik bosim suyuqlikdagi absolyut bosim va atmosfera bosimi o ‘rtasidagi ayirmaga teng: P„m = P^~P^, (2.3)
Manometrik bosim texnik atmosfera bilan oMchanib, ortiqcha bosim (ati) ni tashkil etadi. Agar jarayon siyraklanish sharoitida (vakuumda) ketsa, vakuumning qiymati atmosfera bosimi bilan suyuqlikdagi absolyut bosimning orasidagi ayirmaga teng bo‘ladi: = (2.4)
Rvak ning qiymati noldan atmosfera bosimi o‘rtasidagi chegarada o‘zgarishi mumkin. Masalan, absolyut bosim Rabs=0,3 ata boMganda vakuumning qiymati Rvak= 1-0,3 = 0,7 ati ni tashkil etadi.
Biror idishda tinch turgan suyuqlikka og‘irlik va bosim kuchlari ta’sir qiladi. Bu kuchlarning o‘zaro ta’sirining suyuqlik ichida taqsimlanishi Eyler tomonidan ishlab chiqilgan differensial tenglama bilan ifodalanadi. Ushbu tenglamani keltirib chiqarish uchun idishdagi suyuqlik hajmidan kichkina parallelepiped shaklidagi boMakcha olib, fazoviv koordinatalar sistemasida unga ta’sir qilayotgan kuchlarni koMamiz (2.1- rasm). Parallelepipedning hajmini du. uning x, и va z koordinatalar o‘qiga parallel yo‘nalgan qirralarini dx, du va dz bilan belgilaymiz. Parallelepipedga ta’sir qilayotgan ogMrlik kuchi massa t bilan erkin tushish tezlanishi g ning ko‘paytmasiga teng, ya’ni gdt. Gidrostatik bosim kuchlari esa gidrostatik bosimning shu qirralar yuzasi ko'paytmasiga teng boMib, uning qiymati koordinatalar o ‘qlariga bogMiq:
Statikaning asosiy qoidasiga muvofiq tinch holatda turgan kichkina hajmga ta’sir qilayotgan barcha kuchlarning koordinatalar o'qlariga nisbatan olingan proeksiyalarining yigMndisi nolga teng, aks holda suyuqlik harakatda boMar edi.
4. l-rasm. Eylerning muvozanat holat differensial tenglamasini aniqlashga doir. Kuchlar yig‘indisini z o‘qqa nisbatan proeksiyalaymiz. OgMrlik kuchi z o‘qqa parallel va unga qarama-qarshi tomonga yo‘nalgan, shuning uchun bu kuch z o‘qqa rnanfiy (-) ishora bilan proeksiyalanadi:
Parallelepipedning hajmi: du = dxdydz. Parallelepipedning pastki qirrasiga gidrostatik bosim normal bo‘yicha ta’sir qiladi va uning z o'qqa nisbatan proeksiyasi Pdxdy ga teng. Agar z o‘q bo‘yicha biror nuqtadagi gidrostatik bosimning °Ldt o‘zgarishi dR/dz boMsa, dz qirraning uzunligida bu bosim & ga teng boMadi. Bunda qarama-qarshi (yuqorigi) qirradagi gidrostatik bosim 8P P + — dz 5-
ga teng va uning z o‘q bo‘yicha proeksiyasi: -{ p + j-d .y x d y . z o‘qqa teng ta’sir etuvchi bosim kuchlarining proeksiyasi: Pdxdy - ^P + ^ - d z j
=
yoki:
8 P pgdxdvdz -
— dxdvdz = 0.
or Parallelepipedning hajmi polga teng emas, ya’ni dv = dxdyz* 0 Shuning uchun dP n -
P S - — = 0
cz OgMrlik kuchining* va и o'qlarga nisbatan proeksiyasi nolga teng, bu o‘qlarga faqat gidrostatik bosim ta’sir qiladi. Uning x o‘qqa
proeksiyasi: Qavsni ochib, tegishli qisqartirishlami bajarsak: - — dx Download 4.11 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|