СҰЙЫҚТАР МЕН ГАЗДАР МЕХАНИКАСЫ

9 - дәріс сабағы. СҰЙЫҚТАР МЕН ГАЗДАР МЕХАНИКАСЫ

Дәріс мақсаты: үздіксіздік теңдеуін, Бернулли теңдеуін, Пуазейль формуласын қорыту.

Жоспары:

1. Сұйықтар мен газдарды өрістер арқылы сипаттау.

2. Идеал сұйықтың қозғалысы үшін Эйлер теңдеулері.

3. Сұйықтың стационар ағысы, ағын түтігі, үздіксіздік теңдеуі.

4. Ағыстың толық энергиясы. Бернулли теңдеуі.

5. Ламинарлық және турбуленттік қозғалыстар. Рейнольдс саны.

6. Маңдайлық кедергі және көтеру күші. Жуковский жұмыстары. Магнус эффектісі. (өз бетімен)

Гидродинамика

Архимед заңы

Сұйыққа (газға) батырылған денеге осы дене ығыстырған сұйықтықтың (газдың) салмағына тең кері итергіш күш әсер етеді:

Сұйықтың тұрақты (стационар) ағысы

Сұйық ағынының сызықтары дегеніміз - әр нүктесінде жанамалары сұйық бөлшегінің жылдамдық бағытымен дәл сол нүктеде сәйкес келетін сызықтар.

Ағынды сызықтарды, әдетте, сұйықтық ағынының жылдамдығы көп болған кезде олардың тығыздығы үлкен, ал сұйықтық баяу ағатын жерлерде аз болатындай етіп салады.

Үздіксіздік теңдеуі

Идеал сұйықтықтың ағын жылдамдығының және көлденең қимасының көбейтіндісі берілген ағын түтігі үшін тұрақты шама болып табылады .

Бернулли теңдеуі

Ерікті таңдалған қима үшін Бернулли теңдеуі жарамды:

мұндағы Р - статикалық қысым

- динамикалық қысым

 gh - гидростатикалық қысым.

Қысымды өлшеу1

Статикалық қысым ағын бағытына перпендикуляр орнатылған манометрмен өлшенеді.

Қарапайым жағдайда

ашық сұйық

манометрін қолдануға

болады.

Қысымды өлшеу 2

Толық қысымды ағын бағытына параллель орналастырылған манометрмен өлшейді (Пито түтігі) .

Бұл статикалық қысымнан динамикалық

қысым шамасына артық.

Қысымды өлшеу 3

Динамикалық басу (динамикалық қысым) . Толық және статикалық қысымның айырмашылығы тиісті аспаптардың комбинациясымен өлшенеді, оны Прандтль қысым түтігі деп атайды.

Бұл құрылғы әсіресе газ ағынының жылдамдығын өлшеу үшін жиі

қолданылады.

Қысымды өлшеу 4

Екі статикалық қысым арасындағы айырмашылықты анықтау үшін Вентури түтігі қолданылады. Бұл құрылғы ағынның әртүрлі қималарындағы статикалық

қысымдардың айырмашылығын

өлшеуге мүмкіндік береді.

Өлшенген қысым

айырмашылығы бойынша

ағын жылдамдығын анықтауға

болады.

Тұтқырлық

Тұтқырлық (ішкі үйкеліс) - бұл реал сұйықтықтардың сұйықтықтың бір бөлігінің екінші бөлігіне қатысты қозғалуына қарсы тұру қасиеті.

Тұтқыр сұйықтықта денені жылжыту үшін үйкеліс күшіне шамасы бойынша тең күш қолдану керек, оны ішкі үйкеліс күші деп атайды.

Ішкі үйкеліс күшінің модулі

мұндағы  - сұйықтықтың табиғатына байланысты болатын, тұтқырлық немесе динамикалық тұтқырлық деп аталатын пропорционалдылық коэффициенті.

∆υ /∆x шамасы х бағытындағы қабаттан қабатқа өту кезінде жылдамдықтың қаншалықты тез өзгеретіндігін көрсетеді, қабаттардың қозғалыс бағытына перпендикуляр және жылдамдық градиенті деп аталады.

Тұтқырлықтың өлшем бірлігі- Паскаль-секунд [Па . с] .