Сұйықтар мен газдар механикасы
жүктеу/скачать 1,35 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сұйық ағынының энергетикалық балансы, идеал сұйықтар үшін Бернулли теңдеуі
- Сұйықтың ағу режимі – ламинарлық және турбуленттік болып бөлінеді .
Сұйықтар мен газдар механикасыСұйықтар мен газдар механикасы аққыш орта қозғалысының тепе-теңдігі мен заңдылықтарын зерттейді. Гидродинамикада идеал және нақты (реал) сұйықтар ұғымы бар. Идеал сұйық ұғымын, үйкеліс күші өте аз әсер ететін жағдайдағы сұйық қозғалысын жеңілдету мақсатында 1755 ж. Эйлер ұсынды.Идеал сұйық – сығылмайды және бөлшектері арасында ішкі үйкеліс (тұтқырлық) болмайды. Тіршілікте барлық сұйықтар бір дәрежеде сығылады және тұтқырлы; олар нақты немесе тұтқырлы сұйықтар деп аталады. Нақты сұйықтар тамшылы (сұйықтың өзі) және серпімді (газдар) болып бөлінеді.Сұйықтың негізгі қасиеттері тығыздық (меншікті салмақ) тұтқырлық беттік керілу Тұтқырлық - сұйықтың қозғалысқа кедергі көрсету қасиеті. Сұйықтың бұл қасиеті үйкеліс күшін тудырады. Беттік бірлігіне Ғ келтірілген сұйық ішіндегі үйкеліс күші Т ішкі үйкелістің кернеуі τ деп аталады:- нормаль бойынша жылдамдық градиенті μ – тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті Динамикалық тұтқырлық коэффициентінің сұйық тығыздығына қатынасы тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті деп аталады ν: ν = , Беттік керіліс: сұйық бетіне жайғасқан молекулалар сұйық ішінде орналасқан молекулалар тарапынан тартылысқа түседі, соның нәтижесінде сұйық ішіне бағытталған қысым пайда болады. Бұл күштердің әрекеті сұйықтың өзінің беттігін азайтуға ұмтылуынан пайда болады; жаңа беттер пайда болу үшін белгілі бір жұмыс талап етіледі.Беттік керіліс: сұйық бетіне жайғасқан молекулалар сұйық ішінде орналасқан молекулалар тарапынан тартылысқа түседі, соның нәтижесінде сұйық ішіне бағытталған қысым пайда болады. Бұл күштердің әрекеті сұйықтың өзінің беттігін азайтуға ұмтылуынан пайда болады; жаңа беттер пайда болу үшін белгілі бір жұмыс талап етіледі.Жаңадан пайда болатын, бетке жұмсалатын жұмысты фазалар аралық немесе беттік керілу деп атайды σ, оның өлшем бірлігі [Дж/м2]Қысым: сұйық өзі тұрған ыдыстың қабырғасы мен түбіне, және оған батырылған кез-келген дене бетіне қысым түсіреді. Тыныштықтағы сұйықтың ішкі көлеміндегі кейбір элементарлы ауданға әсер ететін және осы ауданға нормаль бойынша бағытталған күш - гидростатикалық қысым күші . Бұл күштің аудан бірлігіне қатынасы орташа гидростатикалық қысым деп аталады. Қысым сұйықтың барлық нүктесінде барлық бағыттар бойынша бірдей. Сұйық ағынының энергетикалық балансы, идеал сұйықтар үшін Бернулли теңдеуі деп аталады:Сұйық ағынының энергетикалық балансы, идеал сұйықтар үшін Бернулли теңдеуі деп аталады:мұндағы z сұйық көлемінің ауырлық центрінің биіктігімен анықталады және сұйық күйінің потенциалдық энергиясын көрсетеді, ұзындық мөлшерлігінде болады және геометриялық арын деп аталады; - сұйық қысымының потенциалдық энергиясын көрсетеді -қозғалыстағы сұйықтың меншікті кинетикалық энергиясын көрсетеді Сұйықтың ағу режимі – ламинарлық және турбуленттік болып бөлінеді.Ламинарлық режим қозғалыстың төменгі жылдамдығында немесе сұйықтың мәнді тұтқырлығында байқалады, ол паралель қабаттармен бір-бірімен араласпай қозғалады. Ағыстар әртүрлі жылдамдықты болады, бірақ әрбірінің жылдамдығы тұрақты және ағын осіне бойлықты бағытталады.Турбуленттік режим кезінде сұйықтың бөлшектері үлкен жылдамдықпен әртүрлі бағытта қозғалады, қозғалыс хаостық күйде болады.Бірақ ламинарлық қозғалыстағы сияқты, турбуленттікте де өте жұқа шекаралық қабатта сұйықтың қозғалысы ламинарлық сипатта болады, сондықтан қалыңдығы бұл қабат ламинарлы шекаралық қабат деп аталады.жүктеу/скачать 1,35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|