5.3 Сұйықтықтың ағысы үшін Бернулли тендеуі

Алынған сұйықтықтың қарапайым жай ағысы үшін Бернулли теңдеуін жан-жақты қолдану үшін оны қарапайым жай ағыспен тікелей байланысты әр түрлі жылдамдықпен қозғалатын бүкіл ағысқа тарату керек.

Бернулли тендеуіне ағыстын орташа жылдамдығын v_орт кіргізерде түзету коэффициенті α енгізу керек, өйткені орташа жылдамдықпен табылған ағыстың кинетикалық энергиясының ағыстың негізгі кинетикалық энергиясынан айырмасы болады.

Сондықтан орнатылған нақты сұйықтықтың ағысы үшін Бернулли тендеуі былай жазылады:

(3)

Кариолис коэффициенті α көлденең қимадағы жылдамдық біркелкі таралмайтындығын көрсетеді және негізгі кинетикалық энергияның ағыстың орташа жылдамдығымен табылған кинетикалық энергияға қатынасына тең:

мұнда S-ағыстың қимасының ауданы.

Бернулли тендеуі көмегімен көптеген есептер шешіледі. Есепті шешу кезінде ағыстың екі қимасы алынады,біреуінде z, P, v мәндері белгілі , ал екіншісінде осылардың біреуі немесе екеуін тауып анықтау керек болады.

Екі белгісіз мәнді есептегенде Бернулли тендеуімен қоса шығын теңдеуі қолданылады және алынған теңдеулер жүйесін бірігіп шешеді.

6. Зертханалық сынау стендісінің анықтамасы.

Бернулли тендеуін көрсетуге арналған сынау стенді (2 сурет) құбырдан тұрады, онда 1, 2, 3 қималары көрсетілген. Пьезометриялық ағыс күшін есептеу үшін келісілген жерде 1, 2, 3 пьезометрлері орнатылған. Сұйықтықты жіберу В₁ вентильді ашу арқылы жүзеге асады. В₂ вентилі арқылы сұйықтықты МБ өлшегіш күбішеге ағызып жібереді. В₁₂ вентилі арқылы сұйықтықты өлшегіш күбішеден ағызу құбырына жібереді.

Көлем әдісімен 1, 2, 3 қималарындағы сұйықтық шығынын есептейміз. В₂ вентилі арқылы құбырдағы қозғалыс жылдамдығын реттейді.

7. Тәжірибе жасау тәртібі мен тәжірибелік мағлұматтарды өндеу

Сындық стендімен танысқаннан кейін тәжірибе келесі тәртіппен жасалады:

1. В₂ вентилін ашып, В₁₂ вентилін жауып өлшегіш күбішеден сұйықтықты жіберу. Өлшегіш күбішедегі сұйықтық жоқ екенін көрген соң В₁₂ вентилін жабу.

2. В₁ вентилін ашып және қоңдырғыны сұйықтықпен толтыру. Толған соң пьезометрлеріндегі деңгей бірдей болу керек.

3. В₂ вентилі бірқалыпты ашу және құбырда қалыптасқан қозғалыс алу (П₁, П₂ ,П₃ пьезометрлері бір орында орналасуы керек). В₂ вентилін ашқанда бірдей өлшегіш күбішенің онда көрсетілген белгіге толу уақытын өлшеу.

4. Өлшегіш күбішенің толу кезіндегі П₁, П₂, П₃ пьезометрлерінің көрсеткіштерін алып кестеге толтыру.

5. Өлшегіш күбіше толған соң В₂ вентилін жабу.

6. В₁₂ вентилін ашып және өлшегіш күбішеден сұйықтықты жіберу.

7. z₁, z₂, z₃ қашықтықтарын есептеу және пьезометрлер арақашықтығы l₁, l₂ өлшеу.

Осы өлшеулер мен тексерулерден анықтайды:

а) құбырдағы шығын

Мұнда W- өлшегіш күбішенің ауданы (0,2*0,2*0,24м³)

t- өлшегіш күбішенің толу уақыты;

б) қималардағы орташа жылдамдықтар

және т.б

Q- құбырдағы сұйықтық шығыны,

S₁ ,S₂-тірі қима аудандары

в)жылдамдықтың ағыс күші сол қимадағы орташа жылдамдықпен анықталады, мысалы бірінші қима үшін .

с)толық арын ( ( ); және т.б.

д)қималардағы толық шығын ( деп алып)

h=( ( ) және т.б.

е)гидравликалық көлбеулік

;

l₁ - 2 қима аралығы;

l₂ - 3 қима аралығы.

Өлшеп және есептегеннен кейін пьезометриялық ( ) және толық ағыс күші ( ; ).

1- кесте.Өлшеу және есептеу мағлұматтары

№	Аталуы	Белгіленуі	Өлшем бірлігі	Қима нормасы
				1	2	3
1	2	3	4	5	6	7
1	Геометриялық арын	z	м
2	Пьезометрлер көрсеткіштері	Р/γ	м
3	Қиманың ауданы	S	м2
4	Сұйықтық шығыны	Q	м3/с
5	Қимадағы орташа жылдамдық	v	м/с
6	Жылдамдықты арын		м
7	Толық арын	Н	м
8	Арынның жоғалуы	h	м
9	Қима арасындағы арақашықтық	1	м
10	Гидравликалық еңіс	i	-