Реферат орындаған: Техникалық физика-305 тобының 3 курс студенті Сәли Д. С. Тексерген: профессор Тұрмұхамбетов А. Ж
жүктеу/скачать 1.28 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- РЕФЕРАТ Орындаған
- 2.ТЕГІС ҚҰБЫРЛАРҒА АРНАЛҒАН ЭКСПЕРИМЕНТТІК НӘТИЖЕЛЕР
|
Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі ӘЛ-ФАРАБИ атындағы ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ «Жылуфизика және Техникалық физика» кафедрасы СӨЖ №4 «Турбулентті ағыстар физикасы» пәні бойынша «Құбырдағы турбулентті ағыс» тақырыбына РЕФЕРАТ Орындаған: Техникалық физика-305 тобының 3 курс студенті Сәли Д.С. Тексерген: профессор Тұрмұхамбетов А.Ж. Алматы 2023 МАЗМҰНЫ 1. КІРІСПЕ................................................................................................................3 2.ТЕГІС ҚҰБЫРЛАРҒА АРНАЛҒАН ЭКСПЕРИМЕНТТІК НӘТИЖЕЛЕР.....3 3.КЕДЕРГІ ЗАҢЫ МЕН ЖЫЛДАМДЫҚ ҮЛЕСТІРУІНІҢ АРАСЫНДАҒЫ БАЙЛАНЫС ............................................................................................................7 4.ӨТЕ ҮЛКЕН РЕЙНОЛЬДС САНДАРЫ ҮШІН ЖЫЛДАМДЫҚ ҮЛЕСТІРІЛУІНІҢ ӘМБЕБАП ЗАҢЫ...................................................................9 5.ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ..................................................15 1.КІРІСПЕ Техникалық жағдайларда кездесетін әртүрлі турбулентті ағындардың ішінде құбырлардағы ағыс басқа жағдайларға қарағанда ерекше үлкен практикалық маңызға ие. Сондықтан, ол көптеген зерттеулердің тақырыбы арқау болған еді. Алайда, осы зерттеулерден алынған нәтижелер тек құбырларда ғана емес, кез-келген басқа жағдайда да турбулентті ағыстың зандылықтарын түсіну үшін құны жоғары. Құбырлардағы ағысдарды мұқият эксперименттік зерттеулер негізінде ғана басқа турбулентті ағыстардың ерекшеліктерін анықтауға да болады, мысалы, тегіс қабырға бойымен немесе ыңғайлы дененің жанындағы турбулентті ағыс. 2.ТЕГІС ҚҰБЫРЛАРҒА АРНАЛҒАН ЭКСПЕРИМЕНТТІК НӘТИЖЕЛЕР Егер сұйықтық резервуардан дөңгелек көлденең қимасы бар құбырға ағып кетсе, онда құбырдың кіре беріс бөлігінен бастап кейбір бөлігінде кіріс ағыны пайда болады, онда кіріс бөлігінен алыстаған сайын көлденең қима бойынша жылдамдықтың таралуы өзгереді. Кірудің жанында жылдамдықтың көлденең қимасы бойынша таралуы біркелкі, бірақ кіруден әрі қарай үйкеліс күштерінің әсерінен жылдамдық профилі біртіндеп созыла бастайды, ақырында кіруден белгілі бір қашықтықта ол өзінің соңғы, әрі қарай өзгермейтін пішінін қабылдағанға дейін. Ламинарлы ағыс кезінде құбырдың кіру, немесе бастапқы бөлігінің ұзындығы тең болады: сондықтан Re = 5000 және Re = 10 000 болғанда, бұл ұзындық сәйкесінше 150 немесе 300 құбыр диаметрін құрайды. Турбулентті ағым кезінде бастапқы бөлік ламинарлы ағымға қарағанда әлдеқайда қысқа және Г.Кирстен өлшемдері бойынша құбырдың 50 -ден 100 диаметріне дейін, ал И.Никурадзенің өлшемдері бойынша - 25-тен 40 диаметрге дейін тең болады. Дөңгелек көлденең қимасы бар түзу құбырдағы турбулентті ағыстарды қарастырамыз. Біз радиалды координатаны у′ құбырдың осінен өлшейміз. Сұйықтықта, дамыған турбулентті ағыс аймағында L ұзындығы мен у′ радиусы бар цилиндрді таңдалық. Бұл жағдайда инерция күштері болмағандықтан, цилиндрлік көлем оның бүйір бетіне әрекет жасайтын 𝜏 жанама кернеулері мен табандарына түсірілген қысым айырмасы әсерінен тепетеңдікте болады. Сондықтан, Бұл формула ламинарлы және турбулентті ағыстарға қолданылады. Онда 𝜏 ламинарлық және турбулентті жанама кернеулерінің қосындысын білдіреді. (2.1) формуласына сәйкес жанама кернеу көлденең қима бойынша сызықты түрде бөлінеді. Ең үлкен жанама кернеу құбыр қабырғасында байқалады жанында болады, онда ол мынаған тең: Демек, қабырғадағы жанама кернеуін қысым айырмашылығын өлшеу арқылы эксперименталды түрде анықтауға болады. Ламинарлық ағыс үшін қысымның төмендеуі мен ағып жатқан сұйықтық мөлшері арасындағы байланыс (шығын) таза теориялық тұрғыдан анықталады). Турбулентті ағыс үшін мұндай қатынасты тек өлшеу негізінде орнатуға болады, өйткені қазіргі уақытта турбулентті ағыстарды таза теориялық есептеу мүмкін емес. Қысымның төмендеуі мен ағынның жылдамдығы арасындағы байланыс құбырдағы қозғалысқа кедергі заңымен белгіленеді. Әдебиеттерде құбырдағы кедергіні анықтайтын көптеген формулалар белгілі, олардың ескілері Рейнольдс ұқсастық заңын ескерусіз шығарылған және өлшеу бірліктерді таңдауға байланысты. Қазіргі уақытта мұндай формулаларға өлшемсіз көрініс беріледі, ол үшін 𝜆 анықталған өлшемсіз кедергі коэффициенті ара-қатынасымен енгізіледі. мұндағы d = 2R құбырдың диаметрі. (2.2) және (2.3) теңдіктерді салыстыра отырып, мына формуланы аламыз. 1911 жылы Блазиус алғаш рет осы уақытқа дейін жинақталған ауқымды эксперименттік деректерді сыни тұрғыдан қарастырды және оны Рейнольдстың ұқсастық заңын ескере отырып өңдеді. Кедергі коэффициенті үшін дөңгелек көлденең қимасы бар тегіс құбырларда ол мыналарды алды эмпирикалық формуланы алды: қазіргі уақытта Блазиустың кедергі заңы деп аталады. Осы формуладағы = Re – бұл құбырдың диаметрі мен ағынның орташа жылдамдығы үшін жасалған Рейнольдс саны. Осы формула бойынша өлшемсіз қарсылық коэффициенті тек Рейнольдс санының функциясы болып табылады. Блазиус Заңы Рейнольдс сандары үшін қолданылады. Демек, Рейнольдс сандарының көрсетілген аймағындағы турбулентті ток кезінде қысымның айырмашылығы пропорционал Рейнольдс сандары кезінде тегіс құбырларда жүргізілген өлшеулер ол кезде болған жоқ. 1 - сурет Блазиус заңын (2.5) тәжірибе нәтижелерімен салыстыруды көрсетеді. Біз Re=100 000 -ға дейін бұл заң өлшемдермен өте жақсы сәйкестік беретінін көреміз. Осы суретте Рейнольдс сандары үшін эксперименттік мәндер де сақталған И.Никурадзе алған. Бұл білімдер Блазиус заңына сәйкес қисықтан жоғары қарай қатты ауытқиды. жүктеу/скачать 1.28 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|