3. Кенеттен, өзегіне қарағанда симметриялы кеңеюі кезіндегі, құбыр бойындағы екпіннің жоғалуы.

Бернулли теңдеуінде қысымның жоғалуы ағындағы суйыктың кедергі күшіне байланысты анықталады.

Гидравликалық кедергі — сұйықтықтардың құбырмен, каналмен ағуы кезінде олардың тұтқырлығы әсерінен туындайтын кедергі. Ол сүйықтық ағынының ұзына бойында туатын бойлық және жергілікті кедергі болып бөлінеді. Бойлық гидравликалық кедергі сүйықтық молекулаларының езара үйкелісі және сұйықтықтың ыдыс қабырғасымен үйкелісуінен, ал жергілікті гидравликалық кедергі ағын түріне тәуелді пайда болатын сүйықтық деформациясы (мыс., ағыстың күрт кеңейіп не тез тарылуы кезінде, ағыс бағыты өзгергенде, құбыр бойына ысырма немесе шүмек орнатылғанда) нәтижесінде пайда болады. Түзу әрі ұзын су арналарында (құбырларда, каналдарда) негізінен бойлық Гидравликалық кедергі басым түседі. Жергілікті Гидравликалық кедергі негізінен иіндері коп, жапқыш және т.б. жабдықтар жиі орнатылған құбырларда (үйді сумен қамтамасыз ететін не сорғы станциясы) болады.

Қысымның жоғалуы: h_с = h_д +h_м

h_д – бойлық жоғалу:

h_м – жергілікті жоғалу:

-құбырдың аймағындағы қарсыласу коэффициенті.

- жергілікті гидравликалық кедергі коэффициенті.

=[1- ]

-жылдамдық:

4.Ағыс режимдері. Ламинарлы және турбулентті ағыс.

Табиғатта сұйық қозғалыстың екі әртүрлі тәртібі бар екендігін бақылаудың нәтижесінен білеміз. Оның біріншісінде жекелей тарамдар бір-бірімен араласпай, параллель түрінде қозғалады. Сұйықтық бұлайша ағыстық бағытымен параллель күйінде қабаттар тәрізді араласа отырып белгілі бір тәртіппен қозғалысы ламинар ағыс деп атайды (латынша Lamina – пластина).

Ал екінші жағыдайда, ағыс белгілі бір тәртіпсіз, олқы күйінде судың жылжуы. Сұйықтық құбырдың бойымен келіп түсуінің негізгі жолымен қатар, оның кей бөліктерінің айналып, араласа отырып заңсыз тәртіпте келуі де айқындалған. Сұйықтың мұндай тәртіпсіз жылжу түрі турбуленттік ағыс деп аталады (латынша turbulentus тәртіпсіз құйынды).

а) ламинарлы ағыс, б) турбуленттік ағыс

2.1.1 Сурет - Сұйық қозғалыстың екі түрлі тәртібі

Сұйық қозғалысының нақты қалайша болатындығын нақтылау 1883 жылы енгізілді, бұл ағылшын физигі Рейнольдстың тәжрибесінің нәтижесінде болған еді. Кейбір теориялық тұжырымдар мен осы тәжірибелердің нәтижелеріне сүйене отырып Рейнольдс ортақ жағыдайды анықтады, мұнда сұйық жылжуының ламинарлы және турбуленттік тәртібінің болуына, небір тәртіптен екіншісіне ауысуға мүмкіндік бар. Құбырдағы сұйық ағынының тәртібі осы қозғалысты анықтайтын негізгі факторларды ескеретін шексіз сандардың көлеміне қатысты болады екен, орташа жылдамдық w, құбыр диаметрі d, сұйық тығыздылығы ρ және оның абсолюттік тұтқырлығы μ. Бұл сан мына түрде

(2.1.1)

болады (кейін бұған Рейнольдс саны деген атау берілді).

Ламинарлы қозғалыстан турбулентікке ауысатын Рейнольдс сандарының мағынасын Рейнольдс санын жоғарғы критикалық саны деп аталады және (Rе_кр)_в белгілейді. Көлем (Rе_кр)_в құбырға ену жағдайына, конвективті ағын мен сұйықтағы алғашқы қарсылықтың болуы не болмауына қатысты.

Турбуленттік тәртіп ламинарлыққа ауысатын Рейнольдс санында төменгі критикалық сан деп аталады (Rе_кр)_н.

Дөңгелек құбырларды есептеуде Рейнольдстың критикалық сандары мына мағынаға ие болады (Rе_кр)_н=2300, бұл сұйықтың турбуленттіктен ламинарлыққа ауысуын көрсетеді, осы кезде критикалық сан (Re) ауқымды көлемге ие болды (толқынды ену үшін ол 2000 дейін жетуі мүмкін).

Қазіргі кезде, тәжірибеде Рейнольдс санының критикалық мағынасының бірінен ғана алу қалыптасқан, яғни Re < 2300 ламинарлы тәртіп, ал Re > 2300 турбуленттік тәртіп.

5. Сұйықтың шығынын анықтау тәсілдері. Шығынды анықтайтын приборлардың түрлері. Құбырөткізгіштің бойына диафрагманы, соплоны, Вентури соплоларын орнатқан кездегі статикалық қысымның таралуы қандай болады? 

Шығын деп бірлік уақытта көлденен қима арқылы ағып өткен сұйық мөлшерін айтамыз. Шығын көлем, салмақ немесе масса бірлігінде өлшенуі мүмкін. Осыған сәйкес шығындарды бөледі: көлемдік, салмақтық немесе массалық.

Қалыптасқан қозғалыста қозғалыс жылдамдығының шамасы мен бағыты уақыт бойынша өзгермейді, сұйықтың қозғалысы тек кеңістіктің координаталарына ғана байланысты өзгереді және кез-келген нүктеде уақыт бойынша өзгермейді.

Сұйық құбырмен қалыптасқан қозғалыста ақса, онда құбырдың әрбір көлденең қимасынан уақыт бірлігінде өткен сұйықтың мөлшері тұрақты болады, оны келесі теңдеу арқылы анықтаймыз

Q = v₁S₁ = v₂S₂ = const

Көрсетілген теңдеу көлемдік шығынның тұрақтылық теңдеуі деп аталады немесе ағын үшін қозғалыстың үзіліссіздік теңдеуі деп аталады. Осы теңдіктен тірі қимадағы орташа жылдамдық оның ауданына кері пропорционалды екенін көруге болады.

Шығынды анықтау үшін біз көпдеген приборлар білеміз: дисктік диафрагма , Вентури шығынөлшегіші, Пито –Прандталь түтікшесі, сопло.

Сұйықтықтың статикалық қысымы дегеніміз ол қарастырылып отырған нүктедегі бағанадағы қысым.

Бернулли теңдеуін қолдаудың бірден бір мысалы біртекті және әртекті азтұтқырлы сұйықтардың шығынын анықтауға арналған Вентурри суөлшегіш немесе шығынөлшегіш деп аталатын құралы. Ол конфузордан (конусты жинағыш аймақ) және диффузордан (конусты тарағыш аймақ) тұрады, бір-бірімен құбырөткізгіштің D диаметрінен аз болатын құбыр цилиндрлі.

Диафрагма – бұл шығын өлшеу үшін арналған құрылғы. Ол екіге бөлінеді : камерасыз диафрагма, камералық диафрагма. Вентури соплосы сияқты жұмыс істейді және Бернулий теңдеуімен негізделген, ағын жылдамдығымен қысымды байланыстырады.