Бақылау сұрақтар
1. Қысым дегенімез не?
2. Артық, абсалюттік, ваккумметриялық қысым дегеніміз не?
3. Гидростатиканың негізгі заңы.
4. Қысымды өлшеуіш құралдар.
5. Қысым өлшеудің әр түрлі бірліктерінің арасындағы байланыс.
Кесте - Өлшеу нәтижелері
-
Құралдар
|
Құрал корсеткіші
|
Корсеткіштерді КПа-ға ауыстыру
|
Абсолюттік қысым, кПа
|
Өлшеу қателігі
|
Аумақ өлшемі
|
h, мм
|
h, мм
|
РИ, ат
|
РВ, ат
|
РИ
|
РВ
|
Р= РАт + РИ
|
Р= РАт - РВ
|
Абс.
|
Қат.
|
Мановакуумметр
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пьезо
метр
|
|
-
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
Шаралы манометр
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
U – пі шінді барометр
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
Барометр
|
-
|
-
|
|
-
|
|
|
|
|
|
|
Шыны суал.
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
№ 2 Зертханалық жұмыс. Сұйық ағыстың турбуленттік және ламинар тәртібі.
Жұмыс мақсаты: рейнольдстың құрамындығы шыны түтікпен қозғалған ағыс үшін Рейнольдстың критикалық санын визуалды анықтау әдісімен танысу және сұйықтың қозғалыстар тәртібін зерттеу.
2.1 Кіріспе
Табиғатта сұйық қозғалыстың екі әртүрлі тәртібі бар екендігін бақылаудың нәтижесінен білеміз. Оның біріншісінде жекелей тарамдар бір-бірімен араласпай, параллель түрінде қозғалады. Сұйықтық бұлайша ағыстық бағытымен параллель күйінде қабаттар тәрізді араласа отырып белгілі бір тәртіппен қозғалысы ламинар ағыс деп атайды (латынша Lamina – пластина).
Ал екінші жағыдайда, ағыс белгілі бір тәртіпсіз, олқы күйінде судың жылжуы. Сұйықтық құбырдың бойымен келіп түсуінің негізгі жолымен қатар, оның кей бөліктерінің айналып, араласа отырып заңсыз тәртіпте келуі де айқындалған. Сұйықтың мұндай тәртіпсіз жылжу түрі турбуленттік ағыс деп аталады (латынша turbulentus тәртіпсіз құйынды).
Құбырдағы ағысының кинематикалық және динамикалық жағыдайы сұйық қозғалысының тәртібімен нақты түрде тәуелді. Сонымен ламинар жылжу кезінде қиылық бойынша жылдамдықты бөлудің параболалық қалпы бар. Қабырға бойымен тараған жылдамдық тікелей нөлге тең, ал одан ажыратылған кезде үздіксіз және тербелген қалыпта жоғарылайды, осы кезде ол 2.1.1 суретке сәйкес, құбырдың ең көп мөлшеріне жетеді. Мұндай жағыдайда орташа жылдамдық ең көп мөлшердің жартсымен тең болады.
Турбуленттік ағыс кезінде, ағынның әрбір нүктесіндегі жылдамдық көлеміне орай өзгеруі және кейбір орташа мағына мөлшеріндегі бағыты да өзгереді. Сондықтан турбуленттік ағын өз табиғатында айқындалмаған болып табылады. Турбуленттік ағындарды гидравликалық есептеу кезінде әдетте уақыттың орташа жағыдайымен пайдаланады. Нақты анықталмаған қозғалысты орташа анықталған неғұрлым қарапайым жобасымен ауыстыру оның басты заңдылықтарын сақтаумен бірге турбуленттік ағынның зерттеуін анағұрлым жеңілдетеді.
а) ламинарлы ағыс, б) турбуленттік ағыс
2.1.1 сурет - Сұйық қозғалыстың екі түрлі тәртібі
Жылдамдықты өлшеуден турбуленттік тәртіпке көшкен кезде қабырғада сұйықтың жұқа қабаты сақталатындығын көреміз, осыдан біз қабырға бойымен кідіре бағытталған сұйық бөліктерінің қозғалыстың қабатты қалпын сақтайтынын көреміз бұл ламинар немесе тұтқыр қабатша деп аталады. Сондықтан орташа жылдамдықтың кескіні 2.1.1 суретке сәйкес екі әртүрлі телімдер болады. Бөлшектердің жылдамдықтарын теңестіруге әкеліп соғатын өзара тығыз араласу турбуленттік ядродағы орташаланған жылдамдық аса айқын ерекшеленбейді және олардың қиылысудың негізгі бөлігі бойынша орналасуы ламинар тәртіптегіге қарағанда анағұрлым теңестірілген жағыдайды байқатады. Тұтқыр қабатшаның шегінде жылдамдықтың нөлге дейінгі шамада қабырғада бірден құлдырауы жүзеге асады. Тұтқыр қабатшаның жуандығы σ өте аз (құбыр диаметрінің жүз не мыңдаған бөлшегі).
Турбуленттік ядромен тұтқыр қабатшаның арасында жұқа ғана қатынас учаскесі бар, мұнда қабатшаға жақындау мүмкіндігінен турбуленттік тыныстау бірден азайып, орташа жылдамдық та өзара азаяды. Ағынның қалпы радиус бойынша үздіксіз өзгергендіктен осы телімдер арасындағы шекараны тек қана шартты түрде анықтауға болады.
Сұйық қозғалыстың осы және басқаша жағдайда, нақты қалайша болатындығын нақтылау 1883 жылы енгізілді, бұл ағылшын физигі Рейнольдстың тәжрибесінің нәтижесінде болған еді. Кейбір теориялық тұжырымдар мен осы тәжірибелердің нәтижелеріне сүйене отырып Рейнольдс ортақ жағыдайды анықтады, мұнда сұйық жылжуының ламинарлы және турбуленттік тәртібінің болуына, небір тәртіптен екіншісіне ауысуға мүмкіндік бар. Құбырдағы сұйық ағынының тәртібі осы қозғалысты анықтайтын негізгі факторларды ескеретін шексіз сандардың көлеміне қатысты болады екен, орташа жылдамдық w, құбыр диаметрі d, сұйық тығыздылығы ρ және оның абсолюттік тұтқырлығы μ. Бұл сан мына түрде
 (2.1.1)
болады (кейін бұған Рейнольдс саны деген атау берілді).
Егер  кинематикалық тұтқырлығы түсінігін енгізсек, онда Рейнольдс санының кез-келген формасының қиылысуы үшін мына формуламен анықталады
 (2.1.2)
мұндағы   - эквиваленттік диаметр, бұл оның периметріне деген арнаның өтетін қиылысында аумақ қатысына тең (дөңгелек құбыр үшін
Достарыңызбен бөлісу: |
