Билет № 17

1. С±йыќтыњ ќозѓалысыныњ режимдері. Рейнольдс тєжірибелері, саны. Рейнольдс санын практикада пайдалану.

Табиѓатта т±тќырлы с±йыќтыќтыњ 2 режим ќозѓалысы бар: ламинарлыќ жєне турболенті. Ламинарлы ќозѓалыс реминінде с±йыќтыќ аѓынќабаттарымен ќозѓалады, єр ќабат бір біріне ќатысты жылжыйды жєне бµлек кішкентай бµлшектердіњ траекториялары µзара ќиылыспайды, яѓни параллал аѓысын саќтайды Ењ алдымен аѓыныњ батапќы ќимасы кіріс ќимасынан жеткілікті ара ќашыќтыќта болу ќажет жєне сол ќашыќтыќ жылдамдыќтардыњ т±раќты тарауын ќамтамасыз ету керек.

Ламинарлыќ режиміндегі с±йыќтыќ ќабаттарымен ќозѓалады жєне кішкентай бµлшектері араласпайды. С±йыќтыќтыњ бір ќабаты кезкелген басќа ќабатымен ќозѓалады, сол арады ‰йкеліс к‰ші пайда болады. Аумаѓы жылдамдыќ Рейнальдс саны

Яѓни ќозѓалыстыњ белгілі бір орташа жылдамдыќпен ќозѓалыстыњ бір режимен екінші режимге µтуі тєжірбие нєтижесінде белгілі болады. Ќозѓалыс режимініњ ауысу жылдамдыѓы – «аумалы жылдамдыќ деп аталады». Аумалы жылдамдыќтыњ 2 т‰рге бµлінеді. Жоѓарѓы жєне тµменгі. Аумалы жылдамдыќтыњ жоѓары шегі ламинарлыќ режимнен турбулентті режимге ауысуын ал тµменгі шегі керісінше турбулентті режимнен ламинарлыќ режимге ауысуын сипаттайды.

Олай болса єр уыќытта > болады.

Тєжірбие кµрсеткендей аумалы жылдамдыќ т‰тігінен dua метрден жєне с±йыќтыќтыњ тыѓыздыѓымен т±тќырлыѓына тєуелді. Рейнальдс келесі зањдылыќты негіздеді. Ќайда Re- барлыќ с±йыќтыќ т±раќты Рейнальдс саны деп аталады. Т‰тікше d кіші болѓан сайын аумалы жылдамдыќ ±лѓайады ќозѓалыстыњ ламинарлы режимі саќталады.

Формула келесі т‰рде жазылады:

Re_кр.=

Арынды аѓым ‰шін тєжірбиемен аныќталѓан

кµрсетеді, ‰деу к‰шініњ немесе инерцияныњ ж‰мысы жєне ішкі ‰йкелістіњ немесе т±тќырлыќтыњ ж±мысы. Рейнальдс зањы- µлшем бірліксіз мµлшер.

Re саныныњ кіші мєндері ішкі ‰йкеліс ж‰мысына тењ, ал ‰лкен мєндері ‰деу к‰шініњ ж‰мысына тењ. Егер ішкі ‰йкеліс к‰штер нольге тењ болса немесе V т±тќырлыќтыњ киноматикалыќ коэффицентті нольге жаќын болса, сонда с±йыќтыќ идеал болып табылады жєне Re саны =

2. Жылдыќ аѓын жєне оныњ есептелуі. Ќарастырылып отырѓан µзен алабынан бір жыл ішінде аѓып жиналатын судыњ мµлшерін жылдыќ аѓынды дейміз. Кез келгсн µзен ќимасында жылдыќ аѓынды мерзімдік µзгерістерге ±шырап отырады, себебі ол климаттыќ факторларѓа, оныњ ішінде бірінші кезекте, жауын-шашын мен булануѓа тєуелді. Б±лардан µзге жылдыќ аѓындыныњ ќ±былмалылыѓына физико-географиялыќ факторларда єсер етеді. Олар: алаптыњ ауданы мен с±лбасы, жер бедері, алаптыњ топыраќ жєне µсімдік жамылѓысы, кµлдер мен ормандардыњ орналасу жаѓдайы жєне т.б. Ќалыпты аѓынды—гидротехникалыќ ѓимарат, бµген, су ж‰йелерін жобалау барысында. міндетті т‰рде аныќталатын µте мањызды.Гидрологиялыќ сипаттама. Кµп жылдыќ жауын-шашын мен буланудыњ орныќтылыѓымен айќындалатын ќалыпты аѓынды т±ракты. Сондыќтан, бірќатар µткен мерзімдегі баќылау нєтижесінде аныќталѓан б±л кµрсеткіш болашаќ мерзімге µзгеріссіз ќабылданады.

3. Реактивтік турбинаныњ с±лбасын сызып оныњ ж±мыстыќ принципін (ќаѓидасын) ќарастырыњыз. Реактивті єсерлі турбиналарда негізінен су ќорыныњ потенциалдыќ энергиясы, ал активтік єсерлі турбиналарда- су ќорыныњ кинетикалыќ энергиясы пайдаланылады.

Реактивті турбиналарѓа: осьтік, радиалды осьтік, диагоналды жатады; активті турбиналарѓа: баќырлы, кµлбеу аѓынды жатады.

Реактивті турбиналар тµменгі жєне орташа тегеурінде, активті турбиналар жоѓары тегеурінде ж±мыс істейді.

Реактивтік турбиналар деп ж±мыстыќ доњѓалаѓы артыќ ќысымды су астында болатын жєне оныњ иілген ќалаќтарына бір мезгілде берілетін аѓыстардыњ реактивтік ќысымы арќылы айналдырылатын турбина аталады. Горизонтал немесе вертикал (тік) білікке ќондырылѓан айналымдаѓы ж±мыстыќ доњѓалаќ электрлік генераторды іске ќосады. Ж±мыстыќ доњѓалаќтан µтетін судыњ меншікті толыќ энергиясы ќысым жєне кинетикалыќ энергиялар ќосындысына тењ, яѓни:

, (6.1)

м±ндаѓы, р – артыќ ќысым, Па; U – с±йыќтыќ аѓысыныњ жылдамдыѓы, м/с.

Жалпы жаѓдайда, аѓынныњ турбина ќалаќтарындаѓы єсері жылдамдыќ µсімінен пайда болатын реактивтік ќысымѓа жєне аѓын б±рылысындаѓы центрден тепкіш к‰штер ќысымына байланысты.

Кµп тараѓан реактивтік турбиналарѓа радиал – осьтік (РО) жєне б±рылмалы – ќалаќшалы (БЌ) турбиналар жатады. Б±л топтаѓы проперлік турбиналар (ПТ) сирек ќолданылады.

РО турбиналардыњ ж±мыстыќ доњѓалаѓыныњ ќалаќтары шењберге ќатањ ќондырылады (6.1 а сурет). Ал ПР турбинаныњ ќалаќтары – тµлкеге (6.1 б сурет).БЌ турбинаныњ ќалаќтары тегеуірінге жєне шыѓынѓа байланысты, максималдыќ пайдалы єсер коэффициентін ќамтамасыз ететіндей, шетмойынѓа б±рылмалы болып ќондырылады (6.1 в сурет). Б±рылмалы – ќалаќшалы турбиналардыњ т‰рлері: бір шетмойынѓа екі ќалаќ орнатылѓан турбина (6.1 г сурет); диагоналдыќ турбина (6.1 д сурет).

4.Ќарапайым жєне к‰рделі ±зын ќ±бырларды есептеу. Ќ±бырлардыњ гидравликалыќ сипаттамаларын – арын жоѓалуы жєне µткізуші шыѓыны –белгілі мµлшерде аныќтау ‰шін немесе ќ±бырлардыњ геометриялыќ с±йыќтыќ айќын шыѓыныњ µткізетін мµлшерін аныќтау маќсатымен ќ±бырлардыњ гидравликалыќ есеп ќисабы шыѓарылады. Ќ±бырлардыњ екі т‰рін айырады: ќысќа жєне ±зын ќ±бырлар.

¦зын ќ±бырлар деп мањызды ±зындыѓы бар ќ±бырларды айтады. ¦зындыќпен арын жоѓалуы негізгі болып саналады; жергілікті арын жоѓалуы ±зындыќпен жоѓалуыныњ 5-10% болып ќ±растырылады.

Ж±мыстарыныњ гидралвликалыќ схемаларына байланысты ќ±бырлар мынандай т‰рлерге бµлінеді:

Ќарапайым б±таќтары жоќ т‰рі (сурет2.1.ажєне б)

К‰рделі б±таќтары немесе бірнеше

Ќ±рлушы сызыќтары бар ќ±бырлар (сурет2.1в); ќ‰рделі ќ±бырлар:

Т±йыќты ( тупикывые) с±йыќтыќ бір уыќыта берілуін ќ±бырлар аѓымыныњ жєне айналмалар ( кольцевые) с±йыќтыќ аѓымы бір н‰ктеге 2 немесе одан кµп сызыќтармен беріледі.

Б±л ќ±бырлар ж±мыста ењ сенімді болып есептелінеді жєне тоќтаусыз сумен жабдыќтауды ќамтамасыздандырады.

Негізгі есеп тєуелділіктері.

Ќарапайым ќ±бырлардыњ учаскесініњ т±раќты шыѓыны жєне диаметрі есептіњ элементері болып есептеледі. ¦зын ќ±бырдаѓы с±йыќтыќ ќозѓалысында арын жоѓалуы н жергілікті кедергісіз аныќтауѓа болады.

Дарси-Вейсбах формуласы:

(12.1)

-гидроваликалыќ ‰йкеліс коэффицентті немесе ±зындыќпен кедергі коэффицентті, - ќ±быр ±зындыѓы d – диаметр:

Гидравликалыќ ‰йкеліс -коэффицентініњ аныќтау ‰шін бірнеше формулалар бар сол формулалардыњ єрќайсысы -коэффиценттіњ n-кедір-б±дырлыќ коэффицентіне тєуелділігін кµрсетеді . Ал n-кедір – б±дырлыќ коэффиценті ќ±бырлардыњ матариялдарынан, тазылыќ дєрежесінен, ќ±бырларджыњ диаметрінен жєне Рейнальдс санынан тєуелді болып келеді.

Мµлшерлер туралы аныќтамаларда берілген - коэффицентті келесі формулалармен табылѓан.

Арын жоѓалуын мынандай формулалармен аныќтайды:

ќ±бырдыњ шыѓыс сипаттамасы, б±л шама ќ±бырлардыњ материялдарына жєне ќ±бырлардыњ -диаметріне тєуелді; кестемен табылады немесе келесі формуламен:

i-ќ±быр ењісі

С – Шези коэффицентті, гидроваликалыќ R радиусына жєне n кедір-б±дырлыќ коэффиценттіне тєуелді. Ќ±бырлар ‰шін С- Шези коэффицентініњ Манкинг формуласымен аныќтайды:

-жєне С µзара тєуелдірігі бар:

Арын жоѓалуын аныќтау ‰шін мына формуланы ±сынуѓа болады:

h_l=AlQ² AI-туындысын S-арќылы белгілейміз сонды:

h_l=SQ² S-ќ±бырдыњ толыќ кедергісі; А-ќ±бырдыњ меншікті кедергісі;

Ќарапайым ќ±бырлардыњ учаскесініњ т±раќты шыѓыны жєне диаметрі есептіњ элементері болып есептеледі. ¦зын ќ±бырдаѓы с±йыќтыќ ќозѓалысында арын жоѓалуы н жергілікті кедергісіз аныќтауѓа болады.

5. Суды т±ндыру принциптері,т±ндырѓыштар. Су т±ндыратын ќондырѓылар. Т±ндыру процесініњ негізіне жататын баяу жылдамдыќпен аѓып келе жаткан суда ќалќыма заттар ауырлыќ к‰ш єсерімен ќондырѓыныњ т‰біне шµгуі. Б±л бµлшектердіњ т±ну жылдамдыѓы олардыњ мµлшеріне, формасына, меншікті салмаѓына жєне судыњ температурасына байланысты.Т±ндырѓыштарда мµлдірлейтін су кµлденењ, тік баѓытымен жєне радиалды тєрізінде аѓып ќозѓалады. Осы аѓатын судыњ баѓытына байланысты т±ндырѓыштарды кµлденењ, тік жєне радиалды деп бµледі.Кµлденењ т±ндырѓыштарды µнімділігі 30 мыњ м³/тєулігінен артыќ станцияларда ќолданады.

Кµлденењ т±ндырѓыштыњ т‰рі бірнеше секцияѓа бµлінген тікб±рышты резервуар сияќты.

Б±л т±ндырѓышта жапалаќ пайда болатын камерадан келген су дµњбектен бастап резервуардыњ ±зына бойы ќозѓалу кезінде ќалќыма заттар тµмен ќарай шµгеді. Т‰ндырѓыштыњ т‰біне жиылѓан т±нбаны µкету ‰шін белгілі ењістікпен жасалѓан каналдар немесе ќ±бырларды ќолданады. Мµлдірленген суды тесігі бар ќ±бырмен жинап єрі ќарай с‰згіге єкетеді. Кµбінесе Н-ты - 2,5...3,5 м-ге тењ ќабылдайды.

Т±ндырѓыштыњ ±зындыѓыныњ терењдігіне µзара ќатынасы L / Н 10-нан кем болмау керек.

Т±ндырѓыштар жєне с‰згілер.Суды залалсыздандыру

Судаѓы ж‰зіп ж‰ретін заттарды тазарту оны т±ндырѓыштарѓа т±ндыру жолымен ж‰зеге асырылады.

Судыњ баѓыты бойынша т±ндырѓыштар тік жєне радиалды, кµлденењ болады.

Кµлденењ т±ндырѓыш (3.10сур) сызбада тікб±рышты темірбетон резервуарды білдіреді.

Оныњ тµменгі бµлігінде канал бойынша жойлыатын шµгіндініњ жинаќталуына арналѓан науа болады.

Т±нбадан тиімді арылту ‰шін т±ндырѓыштыњ т‰бін ењкіш етіп жасайды.

Тазартылатын су тарату астау арќылы т‰седі.Т±ндырѓыш арќылы µте отырып, су науада немесе тесікті ќ±бырѓа жиналады.

Соњѓы кездері олардыњ жоѓарѓы бµлігіне арнайы науа немесе тесік шыѓарылѓан ќ±бырлар орнатылѓан т±ндырылѓан суды бµлек жинаќтайтын т±ндырѓыштар ќолданылады, ол т±ндырѓыштардыњ µнімділігін арттыруѓа м‰мкіндік береді.

Кµлденењ т±ндырѓыштарды µнімділігі 30 000 м³/сут тазарту стансаларында ќолданады.

сурет – Кµлденењ т±ндырѓыш

1 – бастапќы судыњ берілуі; 2 – т±ндырылѓан суды аѓызу ; 3 - шµгіндіні аѓызу; 4 - бµлу ќалталары; 5 –бµлетін торлар ; 6 - шµгінді жиналу аймаѓы; 7- т±ндыру аймаѓы

Кµлденењ т±ндырѓыштардыњ бір тт‰рі болып, ќ±рылѓыныњ ортасында орнатылѓан, шµгіндіні ш±њќырѓа жинау механизмі бар радиалды т±ндырѓыштар болып табылады.Ш±њќырдан шµгінділер сораппен сорып алынады.Радиалды т±ндырѓыштардыњ конструкциясы тік т±ндырѓыштарѓа иќараѓанда к‰рделірек.

Оларды судыњ ќ±рамында ќалќымалы заттардыњ кµп болуы жаѓдайында тазарту ‰шін ќолданады.

3.11 сурет. – Радиалды т±ндырѓыш 1 – ортадаѓы беретін ќ±быр;

2 –шµгіндіні жинауѓа жєне жоюѓа арналѓан ш±њќыр;

3 – т±ндырылѓан суды жинауѓа арналѓан науа; 4 - т±ндырылѓан суды б±ру; 5 - ќырѓыш; 6 - ферма; 7 –орталыќ бµлетін ќ±рылѓыныњ торлары

Сызбадаѓы дµњгелек жєне квадратты формадаѓы тік т±ндырѓыштардыњ т±нбаны жинауѓа ќажетті конустыќ немесе пирамидалыќ т‰бі болады.(3.12 сур).Б±л т±ндырѓыштарды суды алдын ала коагуляциялаѓан жаѓдайда ќолданады. ‡ЖК кµбінесе суиірімді камераны ќ±рылѓыныњ ортасына орнатылады. Суды тазарту оныњ жоѓарылаѓан ќозѓалысында ж‰реді.Тазартылѓан су саќиналы жєне радиалды науаларда жиналады.

Тік т±ндырѓыштардан ќалѓан т±нба ж‰йені ж±мысынан ажыратпай судыњ гидростатикалыќ арынымен шыѓарылады.

Тік т±ндырѓыштарды 3000 м³/тєул шыѓынында ќолданады.

3.12 сурет –Тік т±ндырѓыш 1 – ‰лпекжинайтын вертикалды типтегі камера; 2-саптамасы бар сегнер дµњгелегі;3 – сµндіргіш, 4-бастапќы судыњ берілуі;5-жианќтауыш науа;6 – т±нбаны аѓызатын ќ±быр;

7 –т±ндырылѓан суды аѓызу