5 Бақылау сұрақтары

1. Дөңгелек емес құбырдың Рейнольдс санын анықтау (квадрат, үшбұрыш және т.б.)?

2. Рейнольдс санының физикалық мағынасы қандай және ол қандай ағындар үшiн ұқсастықтың критериясын анықтайтын белгiсi болып табылады?

3. Турбулентік ағынның структурасы қандай?

4. Турбуленттік ағында пайда болатын жанама кернеудің табиғаты қандай?

№ 5 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС

Бернулли теңдеуін геометриялық безендіру

Жұмыстың мақсаты: Бернулли теңдеуін экспериментальды тексеру. Ауыспалы қима өткізгіш құбыр үшін пъезометрлік және тегеуріндік сызықтар тұрғызу.

1.Жалпы мәліметтер

Идеал сұйықтың қозғалысы жөніндегі ең жеңіл тапсырманы шешетін негізгі теңдеулер - шығын теңестірілімі және Бернулли теңдеуі. Шығын теңестірілімі тегеурінсіз сұйық ағынының үзіліссіздігін немесе сол сияқты бір ағынның екі қимасының көлемдік теңдігін ұсынады, мысалы немесе . Бұдан

, (1)

жылдамдықтар ағын қиылысына кері пропорционал. Бұдан шығантыны сұйық бөлшектерінің берілген қима үшін жылдамдықтары бірдей.

Идеал сұйық ағыны үшін Бернулли теңдеуі бөліну энергиясының сақталу заңы болып табылады. Бөлінген энергия деп сұйық массасы , көлемі ,салмағы бірлігіне қатынасы. Ыңғайлысы салмақ бірлігіне қатынасяғни тегеурін Н. Бұл жағдайда Бернулли теңдеуі

, (2)

― қималардың ауырлық центріне дейінгі теңестіру жазықтығының вертикаль координаттары немесе жағдайдың бөлінген потенциалдық энергиясы. (1-сурет. Геометриялық тегеурін.)

― пъезометрлік құбырдағы сұйық деңгейінің немесе қысымның қима центрінен арақашықтығы .(1- сурет. Пъезометрлік тегеурін.)

― жылдамдық құбырдағы сұйық деңгейінен пъезометрлік құбырға дейінгі вертикаль бойынша арақашықтығы немесе бөлінген кинетикалық энергия .(1- cурет. Жылдамдық тегеурін.)

Н-- толық тегеурін немесе сұйықтың толық энергиясы.

Егер көлем бірлігіне сұйық қысымының p(Па), қатынасын алсақ, онда Бернулли теңдеуі (2) мына түрге келеді .

.

т.т.с.- толық тегеурін сызықтары.

1- сурет. Бернулли теңдеуін геометриялық безендіру .

Егер масса бірлігіне сұйық энергиясының қатынасын алсақ , онда

Бернулли теңдеуі еңдеуі 3- формасын аламыз.

.

Тұтқыр нақты сұйықтық ағыны үшін Бернулли теңдеуі

, (3)

мұндағы ― Кариолис коэффициенті, сұйықтық ағын қимасы бойынша жылдамдықтың таралу теңсіздігін анықтайды . Идеал сұйық ағыны үшін ;

― 1 және 2 қима арасындағы толық тегеурін шығыны.

Тамшылы сұйық ағыны үшін құбыр ұзындығының шығынға қатынасы гидравликалы бұрышты береді .

. (4)

Гидравликалық бұрыш- шексіз шама, ұзындық бірлігіне

Тегеурін шығынының қатынасы. Горизонталь теңгерімді ағыны үшін _{Онда Бернулли теңдеуіне сәйкес тегеурін шығыны пъезометрлік тегеурінімен анықталады ,сондықтан гидравликалық бұрым}

_{мынаған тең:}

. (5)