Сұйықтар мен газдардың қозғалысын және тепе-теңдік заңдары

Кіріспе
1 Сұйықтардың механикасының элементтері
2 Сұйықтың қалыптасқан қозғалысы
3 Бернулли теңдеуі
4 Сұйық ағынындағы қысым

Сұйықтар мен газдардың қозғалысын және тепе-теңдік заңдарын, сол сияқты олардың қатты денелермен әсерлесуін зерттейтін физиканың тарауын гидромеханика деп атайды.
Гидромеханикада сұйықтың не газдың нақты құрылысы ескерілмейді, олар кеңістікте үзіліссіз таралған тұтас орталар ретінде қарастырылады. Тұтас орта моделі аса сиретілген газдар үшін қолдануға жарамсыз. Сұйықтар мен газдардың қатты денелерден айырмашылығы – олар өз пішіндерін сақтамайды, құйылған ыдыстың пішінін қабылдайды. Сұйықтар газдардан оларда беттік қабаттың болмайтындығымен, бірдей жағдайларда тығыздығының үлкендігімен (кризистік күйден басқа жағдайда), тығыздықтың қысымға тәуелділік сипатымен және сұйықтардың іс жүзінде сығылмайтындығымен ерекшеленеді.

1 Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры. М.: Недра, 1981
2 Васильев Б.А., Грецов Н.А. Гидравлические машины. М.: Агропром-издат, 1988
3 Исаев А.П.,Сергеев Б.И., Дидур В.А. Гидравлика и гидромеханизация сельско-хозяйственных процессов. М.:Агропром-издат, 1989
4 Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.:машино-строение,1982
5 Вакина В.В. и др. Машино-строительная гидравлика. Примеры расчетов. Киев.: Высшая
школа, 1987.
6 Әбдіраманов Ә. Гидравлика Тараз ТарМУ, 2000

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Сұйықтар мен газдардың қозғалысын және тепе-теңдік заңдарын, сол
сияқты олардың қатты денелермен әсерлесуін зерттейтін физиканың тарауын
гидромеханика деп атайды.

Гидромеханикада сұйықтың не газдың нақты құрылысы ескерілмейді, олар
кеңістікте үзіліссіз таралған тұтас орталар ретінде қарастырылады. Тұтас
орта моделі аса сиретілген газдар үшін қолдануға жарамсыз. Сұйықтар мен
газдардың қатты денелерден айырмашылығы – олар өз пішіндерін сақтамайды,
құйылған ыдыстың пішінін қабылдайды. Сұйықтар газдардан оларда беттік
қабаттың болмайтындығымен, бірдей жағдайларда тығыздығының үлкендігімен
(кризистік күйден басқа жағдайда), тығыздықтың қысымға тәуелділік сипатымен
және сұйықтардың іс жүзінде сығылмайтындығымен ерекшеленеді.

Сұйықтардың механикасының элементтері

Кез келген тыныштықтағы сұйыққа жұқа пластина салатын болсақ,
онда пластинаның ауданына жан-жағында тұрған сұйықтың бөлігіне
күшпен әсер етеді. Әсер күші модулы жағынан бірдей, әрі пластинаның қалай
тұрғанына байланыссыз, ол бағыты жағынан ауданға перпендикуляр әсер
етеді де пластинаны қозғалысқа келтіреді. Сұйықтың жағынан бірлік ауданға
нормаль күштің әсерінен анықталатын физикалық шама қысым деп аталады:

Қысымның өлшем бірлігі – Паскаль : беттің ауданына бірқалыпты нормаль
түсірілген күшнің тудыратын қысымы -ға тең.
Тепе-теңдік сұйықтардағы қысым Паскаль заңына бағынады: сұйықтың
берілген нүктесіндегі қысым барлық бағыттарда бірдей, сұйықтың алып
отырған барлық көлемі бойынша бірдей қысым береді. Сұйықтың салмағы осы
сығылмайтын тыныштықтағы сұйықтың ішіндегі қысымның таралуына қалай әсер
ететінін қарастырайық. Егер сұйық сығылмайтын болса, онда оның тығыздығы
қысымға тәуелсіз. Онда көлденең аққан сұйықтың ағысы , оның биіктігі
және тығыздығы десек, салмағы , ал төменгі қабатындағы
қысымы
яғни қысым биіктік бойынша сызықты өзгереді. гидростатикалық
қысым деп аталады. Бұл теңдеу бойынша сұйықтар немесе газдардағы қысымның
тереңдікке тәуелділігі оларға батырылған кез-келген денеге әсер ететін кері
итеруші күштің пайда болуын тудырады.
Сұйықтың қалыптасқан қозғалысы. Сығылғыштығы және тұқырлығы
ескерілмейтін тұтас ортадағы идеал сұйықтың қозғалысын қарастырайық. Сұйық
қозғалысын қарастырғанда көп жағдайда сұйықты мүлдем сығылмайды деп санауға
және оның бір қабаты екінші қабатымен салыстырмалы қозғалса, үйкеліс
күштері (тұтқырлық) пайда болмайды деп қарауға болады. Мұндай сұйықты идеал
сұйық деп атайды. Сұйық қозғалысын жете түсіну үшін ағын сызықтары және
ағын түтігі деген түсініктерді пайдаланамыз. Қозғалыстағы сұйық үшін, оның
әрбір нүктесіне жүргізілген жанама векторының бағытына дәл келетіндей
етіп сызықтар жүргіземіз. Бұл сызықтар ағын сызықтары деп аталады. Ағын
сызықтармен шектелген сұйық бөлігі ағын түтігі деп аталады. Егер жылдамдық
векторы кеңістіктің әрбір нүктесінде тұрақты болса, онда ағын орныққан
немесе стационар ағын деп аталады. Әдетте сұйықтың ағысы күшті болғанда
ағын сызықтары жиі, ал сұйық ағысы бәсең жерде ағын сызықтары сирек
жүргізіледі. Ағын түтігінің белгілі бір қимасында барлық бөлшек қозғалыс
кезінде ағын түтігінен шығып кетпей, оның ішімен қозғалады. Сонымен қатар,
ағын түтігінің ішіне де сырттан ешқандай бөлшектер енбейді.
Ағын түтігі бойымен үзіліссіз сұйық ағып жатсын. Ағын түтігі бойынан
бөлшек жылдамдығының бағытына перпендикуляр және қиманы
қарастырайық. Тұрақты қималардағы өтетін сұйық бөлшегінің жылдамдығын
және деп белгілейік. Аз уақыт аралығында бұл қималар
арқылы өтетін сұйық көлемдері:

Сұйықтың қалыптасқан ағыны кезінде сұйық сығылмайды деп есептесек, онда
қимадан ағып өтетін сұйық көлемі дәл сондай болады, яғни және
. Олай болса, ағын түтігінің кез-келген көлденең қимасы үшін келесі
қатынас орынды болады:

Осы өрнекті ағынның үздіксіздік теңдеуі деп атайды. Ағын түтігі
көлденең қимасының сұйық ағысының жылдамдығына көбейтіндісі тұрақты шама
болады.

Бернулли теңдеуі. Идеал сұйықтың қозғалысын (ағысын) сипаттайтын
өрнекті 1738 жылы Д. Бернулли тұжырымдады. Бұл формуланы қорытып шығару
үшін көлденең қималар әртүрлі түтікшедегі идеал сұйықтың қозғалысын
қарастырайық. Түтікшенің ішінен және аудандармен шектелген
сұйық массасын алып, оның қозғалысын бақылаймыз. Сол аудандардағы ағын
жылдамдықтары мен қысымдары , және , болсын. Сұйықтық
уақыт аралығында жол жүріп, -ден күйіне, ал
қимада жол жүріп, күйіне келеді. және ағындарының
арасындағы сұйық көлемі үздіксіздік теңдеуіне сәйкес және
аралығындағы орналасқан сұйықтың көлеміне тең болады.
Түтік белгілі-бір еңістікке ие ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.