Konchilik elektr mexanika

Ishdan maqsad:
a) Gidravlik qarshilik koeffitsienti λ ning Reynolds kritik soniga bog`liqligini tasdiqlash.

b) O`rganilayotgan uchastkadagi quvurning ekvivalentli notekisligi (g`adir-budirligini) λ aniqlash.

Qisqacha nazariy ma`lumot.
Suyuqlik oqimi qattiq yuzaga tekkanda bu yuza suyuqlik oqimiga tormozlovchi ta'sir etadi. Oqimning devorga tegishi natijasida hosil bo`ladigan urinma kuchlanish oqim harakatiga qarshilik hosil qiladi va biz uni ishqalanish qarshiligi deb ataymiz. Ishqalanish qarshiligini yengish uchun sarf bo`ladigan energiyaga, uzunlik bo`yicha ishqalanish qarshiligini yengish uchun sarf bo`ladigan energiya yoki oddiy qilib uzunlik bo`yicha yuqotilish deb ataladi.

Gidrodinamikaning asosiy masalalaridan biri ishqalanishni yuqotilishini topishdir.

Energiyaning yuqotilishi odatda Bernulli tenglamasi yordamida topiladi. Bunda tenglamaning chap qismida odatda 1 noma'lum, ya'ni ko`pincha boshlang`ich bosim bo`ladi.

Quvurning uzunligi bo`yicha bosim yuqotilishi Darsi-Vaysbax tenglamasi yordamida topiladi.

bu yerda: l- quvurning belgilangan qismining uzunligi;

d -quvur diametri;

v - suyuqlik harakatining o`rtacha tezligi;

λ-gidravlik qarshiliklarning o`lchov birligiga ega bo`lmagan koeffitsienti.
O`xshatishlik nazariyasiga asosan (Re) Reynolds sonining va quvur devorining g`adir-budurligi– (∆d) (ya'ni, quvurning mutloq g`adirligi) ningfunksiyasidir.

)

Suyuqlikning laminar harakatida λ nazariy jihatdan quyidagicha topilishi mumkin:

­­
Suyuqlikning turbulent harakati rejimi o`z tuzilishi jihatidan murakkab tuzilishga ega bo`lgani uchun, λ qiymati yarim emperik shaklda topiladi. Bunda asosiy vazifa tajriba natijalari asosida olinadi.

Prandtlning keng tarqalgan gipotezasiga asosan suyuqlik turbulent harakati rejimida bo`lganda quvurning ichki devorlarida laminar qatlam (qalinligi δ) sodir bo`ladi. Laminar qatlamning qalinligi – “δ” nihoyatda kichik qiymatga egadir (mm ning yuzdan yoki mingdan bir bo`lagicha) va Re soni oshishi natijasida kichraya boradi.

Nisbiy g`adir-budurlikni (∆/δ) va laminar qatlamni (ya'ni Re soni kattaligiga) holatga qarab turbulent rejimda, uch xil oqim zonasi sodir bo`ladi.

Gidravlik tekis devor (quvur) zonasi shunday paytda sodir bo`ladiki, bunda laminar qatlamning qalinligi, g`adir-budurlikning balandligi (∆) dan bir necha bor katta bo`ladi, ya'ni δ>>∆.

Bu holatda quvurning notekis devori (g`adir-budurligi) laminar qatlam bilan to`liq yopilgan buladi va suyuqlik ravon oqadi hamda bosim yuqotilishiga ta'sir etmaydi. Bunda gidravlik qarshilik koeffitsienti faqat Re soniga bog`liq bo`ladi, ya'ni:

λ=f(Re)
Gidravlik tekis devor uchun Blazius tomonidan tajriba yordamida topilgan quyidagi ifoda λ ni topishga imkon beradi:

bu tenglama Re<105 qiymatlari uchun qo`llanishi mumkin yoki

2300
Ishqalanish aralashgan zonada tezlikning oshishi, ya'ni Re sonining oshishi natijasida, laminar harakat qatlamning qalinligi δ, quvur devorining g`adir-budurligi ∆dankichik bo`ladi, ya'ni δ<∆. Bu holatda λ, Reynolds soniga va nisbiy g`adir-budurlikkabog`liq bo`ladi:
λ=f(Re, )

Bu holatda λ qiymat, Altshul tenglamasi yordamida hisoblanadi:

bu yerda: 10 To`liq g`adir-budurlik zonasi va kvadratik zona bu shunday ko`rinishda bo`ladiki, Resonining oshib ketishi natijasida laminar harakat qatlamining qalinligi δ, quvurning g`adir-budurligidan bir necha marotaba kichrayib ketadi, ya'ni δ<<∆. Bu zonada gidravlik qarshilik koeffitsienti faqat nisbiy g`adir-budirlikka bog`liq bo`ladi:


Gidravlik qarshilik koeffitsienti λ, bu zonada Nikuradze tenglamasi yordamida topiladi:


3.1-rasmda koeffitsient λ ning soni va temir quvurlar uchun A.I. Murin tomonidan olingan bog`lanish keltirilgan.

Bu uchinchi zona uchun Re>500

Tajriba qurilmasining tuzilishi.
Tajriba qurilmasining (4.1 – rasm) o`zgartiriladigan qismiga (7) g`adir-budurligi noaniq quvur o`rnatiladi. Bosim o`lchanadigan nuqtalarga differensial manometr (10) ulanadi. Suyuqlikning sarfi o`lchov idishi (4) va elektron sekundomerlar yordamida, hajmiy usul asosida o`lchaniladi. Suyuqlikni jo`mrak (2) yordamida o`zgarmas uchastkasi (10) orqali aylanma harakat qila boshlaydi. Suyuqlik oqimining bosimli suyuqlik idishi o`zgarmas bo`lganda nasos o`chirib qo`yiladi. Bosimli suyuqlik idishi (3) ga yoki o`lchov idishi (6) ga suyuqlikni haydash mumkin.

3.1- rasm

1 - Nasos orqali suyuqlik uzatuvchi quvur. 2 – Jo’mrak. 3 - Suyuqlik bosimli idish. 4 – Pezometr. 5 – Jo’mrak. 6 – Suyuqlik o`lchov idish. 7 – Suyuqlik harakatlanuvchi quvur. 8 –Bakdagi suyuqlik sathini ko`rsatish naychasi. 9 – Probka. 10 – Suyuqlik bosimli idishni o`zgarmas holatda saqlovchi quvurcha.

Tajribani bajarish tartibi.

1. 
   Tajriba uchastkasi oxiridagi jo’mrak (5) to`liq ochiladi va jo`mrak (2) ochiq holatga keltiriladi.
   
2. 
   Nasosni harakatlantiruvchi dvigateli yurgiziladi.
   
3. 
   Suyuqlik bosim idish (3) to`lgandan so`ng, suyuqlik bosim idish o`zgarmas holatda bo`ladi; bu holatda pezometrik naychalar (4) ning ko`rsatishi eng yuqori qiymatga ega bo`lishi shart. Pezometrlardagi sathning qiymatini o`zgartirish jo’mrak (8) yordamida bajariladi.
   
4. 
   Nasos to`xtatiladi, jo’mrak (2) yopiladi va pezometrlarning nol holati tekshiriladi (hamma pezometrlarning ko`rsatishi bir xil bo`lishi kerak).
   
5. 
   Jo’mrak (2) ochiladi va nasos yurgiziladi.
   
6. 
   Pezometrning eng yuqori ko`rsatishiga (300-400mm) jo`mrak (2) orqali erishiladi.
   
7. 
   Jo’mrak (2) yopiladi va jo`mrak (8) tajriba uchastkasida suyuqlik oqimi o`lchov idishi (6) ga yo`naltirilib suyuqlikning sathi aniqlanadi. Bunda sekundomerning boshlang`ich ko`rsatishi nolga olib kelinishi kerak.
   
8. 
   Jo’mrak (5) ni 3-4 holatda o`zgartirilib tajriba qaytariladi. Bunda har bir o`lchov oldidan o`lchov idish (6) ni probka (9) yordamida bo`shatish va sekundomerning ko`rsatishini nolga olib kelishni unutmaslik kerak.
   
9. 
   Suyuqlikning harorati o`lchaniladi va grafik orqali qovushqoqlikni kinematik koeffitsienti topiladi.
   

Tajriba natijasida olingan natijalar 4.1 jadvalga kiritiladi.

№	Uzunlik bo’yicha yo’qotilgan naporni aniqlash			O’rtacha tezlikni aniqlash				Gidravlik qarshilik koeffisientini aniqlash
			he	W	t	Q	V		Re	Обл. сопр.
	См	см	см	См^3	с	см^3/с	См/с

Hisoblash usuli.

Bernulli tenglamasiga asosan uzunlik bo`yicha bosim yuqotilishini topishimiz mumkin.
bu qiymat differensial pezometrning ko`rsatishi H ga tengdir, ya'ni h₁=H

1. Suyuqlikning sarfi va uning o`rtacha tezligi har bir tajriba uchun topiladi.

(sm³/sek); (sm/sek).
bu yerda W – suyuqlikni o`lchovchi idishining hajmi (sm³).

ω – Suyuqlik ko`ndalang kesimining yuzasi.

2. Darsi Vaysbax tenglamasi yordamida gidravlik qarshilik koeffitsienti topiladi:

2. 
   Agar olingan λ qiymati bir xil bo`lsa, unda oqim kvadratik zonada sodir bo`ladi va d/∆ qiymatini quyidagicha topamiz
   

3. 
   d/∆ va d qiymatlar orqali g`adir-budurlikning ekvivalentligi topiladi.
   

Tartib	Turbulentli
qarshilik sohasi	Gidravlik tekis quvur	Kvadrat qarshilikdan oldin	Kvadrat qarshilik
Gidravlik tekis quvur
Qarshilik sohasini aniqlash formulasi
Hisoblash formulasining misoli

Nazorat savollari.

1. 
   D.Bernulli tenglamasi yordamida quvurlardagi gidravlik yuqotish qanday topiladi?
   
2. 
   Diametrlari o`zgarmas gorizontal quvurlar uzunligi bo`yicha gidravlik yuqotish formulasini keltiring va uni izohlang?
   
3. 
   Darsi – Veyesbax formulasini yozing va uni qo`llanish sohasini izohlang?
   
4. 
   Suyuqliklar oqimining har xil tartibi uchun gidravlik qarshilik koeffitsientining qiymatini keltiring?
   

TAJRIBA ISHI №5.