Гидрогазодинамика және жылумаңызалмасу

Бақылау сұрақтары

1. Сұйық қозғалысының турбуленттік және ламинар тәртіптерінің ерекшеліктері. Қозғалысының әр түрінде жылдамдықты бөлу.

2. Сұйық қозғалысының тәртібі қандай көлемнен тәуелді болады?

3. Рейнольдстың жоғарғы және төменгі критикалық саны деп нені атаймыз?

4. Рейнольдстың критикалық санын визуалды анықтаудың әдісі.

5. Құбырдағы су ағысының орташа жылдамдығы мен оның шығыны қалай анықталады?

№ 3 Зертханалық жұмыс. Бернулли теңдеуін сұйық ағынын талдауға қолдану

Жұмыс мақсаты: пьезометриялық және толық арынның тәжірибелік салу әдісімен танысу және ұқсас құбырларына арналған гидравликалық, пьезометриялық ылдилытың анықтау.

1. 
   Кіріспе
   

z₁ және z₂ - 0-0 салыстырудың ұқсас тегістігіне қатысты, 1 және 2 қиылыс ауырлығының орталық жағдайының биіктігі (1.1.1 сурет);

p₁ және p₂ - 1 және 2 кесіктеғі артық статистикалық қысымы;

ρ - сұйықтың тығыздығы;

w₁ және w₂ – 1 және 2 кесіктегі ағынның орташа жылдамдығы;

α₁ және α₂ – 1 және 2 кесікке арналған кинетикалық энергияның коэффициенті.

Кинетикалық энергияның коэффициенті дегеніміз орташа жылдамдық бойынша есептелген кинетикалық энергияға деген жергілікті жылдамдық бойынша есептеліп шығарылған ағынның нақты кинетикалық энергияға қатысы. Ағынның турбуленттік тәртібі кезінде және көптеген жағдайларда (мысалы, су құбырын есептеуде) негізінен былайша болжауға болады .

Үшмүше кесікке сәйкес келетін ағынның толық арыны деп аталады және ол салмақтың бірлігіне қатысты, механикалық энергияға сай болады.

Екі мүше потенциалды немесе пьезометриялық арыны деп аталып, толық потенциялды энергияны көрсетеді. Арынның қосылмалар: z - геометриялық арыны, - пьезометриялық биіктігі, жылдамдық арыны, бұл берілген қиылыстағы қалыптың бөлікті потенциялды энергиясына сай (салмақ бірлігіне жатқызылған), қысымның бөлікті потенциялды энергиясына (қысым күшінің мүмкін болатын жұмысы) және бөлікті ағынның кинетикалық энергиясын көрсетеді.

3.1.1 сурет – Пьезометриялық сүлбесі

Суқұбырының ұзындығының бірлігіне толық арынды өзгертуге қатысты мінездеме үшін гидравликалық ылди деп аталатын түсінік енгізіледі. 1 және 2 кесіктер аралығындағы телімнен гидравликалық ылдилігін орташа мағынасы телім ұзындығының бірлігіне дейін толық арынның жоғалу көлемі ретінде анықталады

3.2 Зертханалық қондырғыларды суреттемесі

3.2.1 сурет- Зертхананың қондырғылардың суреттемесі

Құбырдан аққан су 6 өлшеуші ыдысқа немесе 7 шлангінің көмегімен канализация құйылымына бағытталады. Қысымды бакқа су 8 вентиль арқылы түседі. Пьезометриялық қысымды өлшеу үшін пьезометрлер орналастырылған.

3.3.1 Құралдар мен зертханалық қондырғылармен танысу.

3.3.2 4 вентильді ашып, (8 вентильді зерханашы ашады) 5 вентильдің жабық күйінде құбырының сәйкес телімдердегі пьезометрлердің әрбір жұптарының көрсеткіштерінің теңдігіне көз жеткізу, қажет болғанда түзетулер енгізу.

3.3.3 7 шлангіні канализация құйымына бағыттау және 5 вентильді ашу (4 вентиль толығымен ашық болу керек). Пьезометрде судың деңгейі өзгере бастаған кезде өлшеуге кірісуге болады.

3.3.4 Шлангіні 6 өлшеуші ыдыстқа бағыттап, бір сәтте секундомерді қосу керек. Секундомерді өлшеу ыдысы V мөлшеріне дейін толтырылған кезде тоқтатып, уақытын жазу керек.

3.3.5 Термометрдің көмегімен ыдыстағы судың температурасын өлшеу және пьезометрдің көмегімен әрбір өлшеуіштегі пьезометриялық биіктікті өлшеу.

3.3.6 Құбырдың кесік орталығының орналасу координатын z_i, диаметрін d_i, құбыр телімдерінің ұзындығын l_n жазу.

3.3.7 Өлшеу нәтижесін өндеу. Осы кезде есептеу қажет:

а) көлемдік шығын V_сек формула бойынша (№2 жұмыс);

б) Құбырының кесік пен сәйкес ағынның орташа жылдамдығы;

в) мына формула бойынша әрбір кесіктегі динамикалық арын
(3.3.1)
г) Н_i толық арын, әрбір кесікте



(3.3.2)
д) құбырының әрбір телімдегі арынның жоғалуы екі аралас қиылыстағы толық арынның әртүрлігі ретінде
(3.3.3)

е) 1-4 телімдеріндегі арынның толық жойылуы;

ж) әрбір телім үшін пьезометриялық ылди (3.3) формула бойынша;

з) әрбір телім үшін гидравликалық ылди (3.2) формула бойынша;

3.3.8 Тікелей қондырғы жобасында сәйкес масштабта пьезометриялық және толық арынның жазығын құрау.

3.3.9 Өлшеулер мен есептеулердің деректерін 3.3.1 кестеге енгізу.

Кесіктің номері	1	2		3		4
Пьезометриялық биіктіғі м
Құбырдың кесік орталығының координаты zi, м
Құбырдың диаметрі di, м
Құбырдың кесіктің аумағы Fi, м2
Ағымның орташа жылдамдығы wi, м/с
Динамикалық арыны hдин, м
Толық арыны Hi, м
Құбырдың телімінің номері n	1-2		2-3		3-4
Құбырдың телімінің ұзындығы ln, м
Толық арынның жойылуы, м
Гидравликалық ылди i=hпот/ln
Пьезометриялық ылди iпьез

Жұмыс туралы есеп беруде жұмыстың атауы мен мақсаты, толық және пьезометриялық арыны жазықтарының тәжіребелік қатарының әдісінің қысқаша суреттелуі, толық және пьезометриялық арынның жазықтарымен бірге зертханалық қондырғының жобасы, кестесі және қажетті есептеулер болуы керек.