1 дәріс. Механикалық қозғалыстардың теориялық негіздері
F ү күшпен әрекет жасайды деп тұжырымдауға болады. Және бұл F
жүктеу/скачать 3,36 Mb. Pdf көрінісі
|
| F
ү күшпен әрекет жасайды деп тұжырымдауға болады. Және бұл F ү , F ү күштер (13.4.3) формуламен анықталады. Сонымен, (13.4.3) қатыс тек пластиналар арасындағы әрекетті емес, сонымен қатар түйіскен сұйық бөлшектерінің арасындағы үйкеліс күшін де өрнектейді. Егер сұйық бөлшектерінің жылдамдығын зерттесек, ол пластина бетіне перпендикуляр z бағытта сызықты заңға тәуелді өзгереді (13.4.3-сурет): ( ) 0 . υ υ z z d = (13.4.4) Пластина бетіне тікелей жанасатын сұйық бөлшектері оған жабысқандай болады және олардың жылдамдығы пластина жылдамдығына тең болады. (13.4.4) формулаға сәйкес 13.4.3 - сурет d z O F Y F Y F Y F F F Y 0 . dυ υ dz d = (13.4.5) Бұл жерде модуль белгісі мынадай жағдайларға байланысты қойылып отыр. Егер, мысалы, жоғары пластинаны бекітіп, төменгі пластинаны қозғалысқа келтірсек немесе z осінің бағытын өзгертсек, dυ dz туындысы теріс таңбалы болар еді, ал 0 υ d шамасы әрқашан оң таңбалы. Сондықтан (13.4.3) формула кез келген жағдайда дұрыс болуы үшін, dυ dz -тің модулін қолдану керек.Енді (13.4.5) теңдікті қолдана отырып, (13.4.3) формуланы мына түрге келтіруге болады: . Y dυ F η S dz = (13.4.6) Бұл формула үйкеліс күшінің модулін анықтайды. Жылдамдықтың z осі бағытында қаншалықты тез өзгеруін көрсететін dυ dz шама жылдамдық градиентінің модулі деп аталады (егер тек z бағытына тәуелді болса, 0; υ υ υ dυ x y z dz = = = ). Бірінші болып И.Ньютон тапқан (13.4.6) формуланы біз жылдамдық сызықты заңмен өзгеретін жағдай үшін алдық. Бірақ көптеген зерттеулер бұл заң жылдамдық бір қабаттан екінші қабатқа кез келген басқа заңдарға сәйкес өзгергенде де дұрыс екенін дәлелдейді. Тек бұл жағдайларда бір-бірімен түйіскен екі қабат арасындағы үйкеліс күшін анықтау үшін dυ dz мәнін қабаттарды бөліп тұрған жорамал жазық бет өткен нүктеде алу керек. Жоғарыда айтылған тұжырымдар, алынған нәтижелер, тұтқыр газ үшін де дұрыс болады. 13.5. Құбырдағы тұтқыр сұйық ағысы. Пуазейль заңы. Ламинар және турбулентті қозғалыстар. Рейнольдс саны 13.5.1. Құбырдағы тұтқыр сұйық ағысы. Пуазейль заңы Көптеген жағдайларда тұтқырлық күштерін ескермей, зерттеліп отырған құбылысты тұтқырлық жоқ сияқты жуықтап қарастыруға болады. Мұндай көзқарас ағыстарды тұтқырлық күштерін ескере отырып талдаудың жалпы әдістері толық қалыптаспағандықтан ғана емес, ең алдымен, қолданбалы маңызы бар көп жағдайларда дағдылы сұйықтармен жүргізілген тәжірибелер нәтижелері белгілі бір дәлдік шегінде идеал сұйық теориясының қорытындыларына сәйкес болуынан туып отыр. Тек тұтқырлықты ескермеу қандай жағдайларда түбегейлі және үлкен қателіктерге әкелетінін білу қажет. Көлденең қимасы тұрақты, горизонталь түзу құбырдағы тұтқыр сұйықтың стационар қозғалысын қарастырайық. Әрбір көлденең қимада қысым тұрақты деп санауға болады. Егер бұл шарт орындалмаса, ағын сызықтары иілер еді немесе құбырда көлденең ағыстар пайда болар еді. Құбыр қабырғасымен тікелей жанасқан сұйық бөлшектері оған жабысады, сондықтан олардың жылдамдығы нольге тең. Әрбір сақиналық қабаттағы сұйық бөлшектерінің жылдамдықтары шеңбер бойында симметрия шартына сәйкес бірдей болуға тиіс. Сұйық аққан құбырда онымен коаксиалды радиусы жүктеу/скачать 3,36 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|