Гидродинамика

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

№8 Гидродинамика

Гидродинамика - сұйықтың қозғалыс заңдылықтарын және осы заңдарды тұрмыстығы әртүрлi мақсаттарға пайдалану мүмкiншiлiктерiн қарастырумен айналысады.
Сұйық дегенiмiз - алып отырған көлемiн бос орынсыз және үзiлiссiз толтырып туратын бөлшектер жиынығы.
Сұйық бөлшектерi - қарастырып отырған сұйықтың көлемiн салыстырғанда аз сұйық бөлiгi, бiрақ сұйық молекулаларының көлемiнен салыстырсақ ол үлкен болады. Сұйық бөлшегiне молекулалар соншалықты көп болғандықтан, бөлшек көлемiндегi сұйықты бiртектi сұйық немесе континуум деп атаумызға болады.

Сұйық қозғалысын зерттеу әдiстерi
Сұйық қозғалысын зерттеуде екi түрлi бiр-бiрiне ұқсамайтын аналитикалық әдiстер бар: Олар Ланграж және Эйлер әдiсi.
1. Лангранж әдісі. Қозғалыстағы сұйықтан К контурымен белгіленетін, кез келеген облысты бөлiп аламыз.
Қозғалмайтын Оx және Оz координат остерiн белгiлеймiз. Қозғалыста тұрған бiрқатар М1; М2; М3 сұйық бөлшектерiн қарастырамыз. Олар уақыттың басталған мезетiне қарастырып отырған облыстың шекарасында орналасқан.

1.17 сурет

1.17 сурет

Бұл сұйық бөлшектерiнiң бастапқы координаттарын x0, z0, мен белгiлеймiз. Әрбiр М сұйық бөлшегi үшiн бiзге төмендiгi байланыстар белгiлi деп есептеймiз.

Онда осы байланыстарды пайдалана отырып әрбiр белгiленген сұйық бөлшектерiнiң траекториясын тұрғызуға болады. Одан ары уақыты аралығында осы траекториядағы жүрiп етiлген жолды табуымызға болады. Көрiп отырғанымыздай, бiз t уақытта қозғалыста болып, өз траекториясымен қарастырып отырған облысты толығымен жүрiп өтетiн сұйықтың бөлшегiн бақылаймыз.
2. Эйлер әдiсi. Тағы да қозғалыстағы сұйық алып тұрған К облысын аламыз. Эйлер бойынша, бiз ендi сұйық бөлшектерiнiң қозғалысын қадағаламаймыз, траекториясын да қарастырмаймыз. Эйлердiң ұсынуы бойынша қарастырып отырған қозғалмайтын кеңiстiкте 1, 2, 3 нүктелерiн белгiлеймiз. Бұл нүктелердiң үстiмен сұйық ағып өткенде олар қозғалыссыз болады. Мұндағы х және z мәндерi сұйық бөлшектерiнiң ағымдағы координаттары емес, олар кеңестiктегi қозғалмайтын нүктелердiң координаттары.
1.18 сурет

1.18 сурет

t1 уақыт мезетiн қарастырамыз. Бұл (t1) уақытта 1 нүктеде u1 (t1) жылдамдығы бар сұйықты бөлiгi болады, дәл осы уақытта 2 нүктеде u2(t1) жылдамдығына, 3 нүктеде u3 (t) жылдамжығын бiлемiз.
Келесi (t2) уақыт месетiнде 1, 2, 3, нүктелерiнде тиiсiнше u1(t2); u2(t2); u3(t2) жылдамжықтарын аламыз.
Көрiп отырғанымыздай, Эйлер бойынша, су ағыны алынған бiр уақытта кеңестiктегi қозғалмайтын нүктелерге байланысты жылдамдық векторлық өрiсiмен суреттеледi.
Лангранж әдiсi оның күрделi болуына байланысты гидравлика көп қолданылмайды. Келешекте бiз негiзiнен Эйлер әдiсiн қолданамыз.

Сұйық қозғалысының түрлерi
Гидравликадағы басты есеп - қозғалысты сыйпаттайтын негiзгi мәндердiң арасындағы байланыстарды: олар сұйық қозғалысы кезiндегi пайда болатын қозғалыстың жылдамдықтары, терендiк пен қысым арасындағы байланыстары анықтау болып табылады.
Қозғалыстағы сұйықта пайда болатын қысымды гидродинамика қысымы деймiз. Сұйық бөлшектерiнiң қозғалыс жылдамдығын жергiлiктi жылдамдық деймiз.
Жалпы алғанда гидродинамикалық қысым және сұйық бөлшектерiнiң қозғалысы қозғалып тұрған сұйықтың әрбiр нүктесiн де өзгерiп тұрады, яғни координаттарының функциясы болады.және де бұлардың мәндерi уақытқа байланысты өзгерiп, уақыт -тың де функциясы болуы мүмкiн.
Осыған байланыста сұйық қозғалысты екi түрi болады. Қалыптасқан және қалыптаспаған.
Сұйықтың қалыптасқан қозғалысы дегенiмiз - кез келген нүктедiгi гидродинамикалық қысым және қозғалыс жылдамдығы уақытқа байланысты өзгермейдi, тек ғана қарастырып отырған нүктенiң сұйық ағыныптағы орнына байланысты болып, осы координаттардың функциясына ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.