Тапсырма: Төмендегі есептерді шығару және 2-ші, 5-ші мен 7-ші сұрақтарға реферат жазу. Коноидальды сапамен ағылған сұйықтықты өлшеу. 1

Жауабы

Жауабы

Гидравликада белгілі (ұқсас) шешіледерді қолдану арқылы практикалық есептерді шешуді жеңілтуге мүмкіндік беретін ұқсастық әдесі кеңінен қолданылады. Бұл жерде ұқсатық критерийін яғни екі ағынның «ұқсастық» деңгейің бағалау параметрін таңдау неғұрлым күрделі мәселе болып табылады. Мұндай критерий ретінде Рейнольдс Re санын қолдану дұрысырақ болады. Бұл шама инерция күшінің үйкеліс күшіне қатынасына пропорционалды болады да дөңгелек құбырлар үшін келесі формуламен анықталады:

Re= Vd/ν

Мұндағы V – құбырдағы қима бойынша орташа жылдамжық;

d – құбырдың диаметрі;

ν – сұйықтықтың кинематикалық тұтқырлығы.

Рейнольдс санына реалды сұықтық ағысының көптеген параметрлері тәуелді болады. Мысалы, Re бір уақытта Кариолис коэффициенті шамасын анықтайды, Дарси коэффициентіне бірталай әсерін тигіздері және т.с.с.

4.2. Сұйықтықтың ағу жүргісі .

Тәжірибе көрсетіп отырғандай сұйықтықтың ағуының екі түрлі жүргісі болуы мүмкін: ламинарлы және турбулентті.

Ламинарлы жүргі (ламинарлы ағын) – бұл сұйықтықтың араласпай және жылдамдық пен қысымның лүпілінсіз қабатталып ағуы.

Турбулуентті жүргі (турбулентті ағын) – бұл сұйықтықтың қабаттарын араласып, жылдамдық пен қысымның қарқынды түрде лүпілдеп кұйындап ағуы.

Аталып өткен әр жүргі үшін өзіне тән ерекшеліктерімен заңдары бар. Сондықтан әрбір жақты жағдайда бұл қандай ағын екенін анықтап алған маңызы.

Ағын жүргісісінің критерийі ретінде Рейнольдс саны қолданылады. Егер оның шамасы 2300-ден аспаса кезде турбулентті ағын басталады.

2300-ден 4000-ға дейінгі аралықта қабатты ағын бұзылып бірақ қарқынды құйын қалыптаспайтын ауыспалы орта болады.

1. 
   Аномальдык сұйықтыктар.
   
2. 
   Бинтем формуласы.
   
3. 
   Идеал сұйықтықтьң моделі.
   
4. 
   Сұйықтықтың кернеулі күйі.
   

Идеалды сұйықтық ағысына арналған Бернулли теңдеуі энергетикалық зерттеу.

1 ЕСЕП.

Бернулли теңдеуін жазу үшін екі қиманы 1-1 мен 2-2 және еркін көлденің беткейді таңдап аламыз да, содан таңдап алынған қималардың ауырлық орталығы орналасқан коодинаталарды есептейміз.

Сонда идеалды сұйықтықтың бұл екі қимасы үшін жазылған Бернулли теңдігі келесі түрге ие болады:

Z₁+Z₂+

Бернулли теңдеуінің әрбір мүшесі бір жағынан қандай да бір биіктікті (арынды) білдірсе, екінші жағынан меншікті қуаттың қандай да бір түрі, яғни, сұйықтық салмағы бірлігіне қатысты қуат түрі болып табылады.

Сондықтан теңдеуінің әр мүшесі ұзындық бірлігінің өлшеміне (м) ие болады.

Осылайша, теңдеуде 1-1 қимасындағы толық меншікті қуат 2-2 қимадағы толық меншікті қуатқа теңестіріледі. Ал бұдан: Бернулли теңдеуі – бұл қозғалыстағы сұйықтық үшін қуатты сақтау заңы деген қорытындыға келеміз.

Реалды (тұтқыр) сұйықтыққа арналған Бернулли теңдеді.

Идеалды сұйықтықпен салыстырғанда реалды сұйықтық ағынында үйкелу күші пайда болады. Ол:

• 
  жылдамдықтың қима бойынша бірқалыпсыз таралуды;
  
• 
  сұйықтық қозғалысқа түскенде қуатын жоғалтуын тудырады.
  

Мұндағы α – қима бойынша жылдамдың таралуының бірқалыпсыздығын есепке алатын өлшемсіз коэффициент (Кариолис коэффициенті):

∑h_ю – 1-1 қимасынан 2-2 қимасы арасында сұйықтық қозғалысқа түскен кездегі арының жоғалтуы.

Ұсынылатын әдебиеттер: [5] бет. 175 –184.
Практикалық сабақ 9-3 сағат.

Тақырып 9: Арынды құбырларды гидравликалық есептеу

Жоспар

1. Қүбырларды гидравликалық есептеу.

2. Қарапайым күбырдың негізгіесептеу теңдеуі.

3. Тіркесті және катарлас күбырлардың косылуы. Күрделі күбырлар.

4. Сараптыберіліспен күрастырылған күбырлар.

5. Газдарға арналған күбырларды гидравликалық есептеу.

1. ЕСЕП. Цилиндр диаметрімен D = 0,4 м n = 300 об/мин айналмалы санымен, айналып тұр және де ішіндегі су оның шетіне тиіп тур. Анықтау: а) ыдыста қанша су? б) абсолюттік тыныштық кезінде судың биіктігін? в) цилиндрдің түбыне түскен қысымын, егер Н = 3м.

Жауабы

2. ЕСЕП. Балқытылған шойыннаң жасалған құйманың формасына тығыздығын жоғарту үшін айналдырады. а нүктесіне түсетін артық қысымы қанша болады, егер құйманың формасын n = 250 об/мин мен айналдырса, және Н = 0,2 м; D = 0,9 м. Шойынның меншікті салмағы γ_ч = 68670 Н/м³.
Сұрақтың қысқаша мазмұны

Тармақсыз құбыр жүйелерін жай деп атайды. Жай құбыр жүйелерін есептегенде

физикалық параметр -қажетті арын қолданылады. Қажетті арын дегеніміз – берілген

құбыр жүйесінде су шығынын қамтамасыз ететін бастапқы

қимадағы бірнеше жергілікті кедергісі бар l ұзындықты және d диаметрлі ұдайы қима-

дағы жай құбыр жүйесі бейнеленген. Егер 1-1 және 2-2 қимасы үшін Бернулли теңдеуін

жазатын болсақ, онда математикалық өзгертулерден кейін қажетті арынға арналған

көрсеткішті табамыз:

H_қажет=∆Z+∑h_қажет

Мұндағы ∆Z – бастапқыжәне соңғы қима арасындағы биікті құламасы;

р₂ – соңғы қимадағы қысым;

∑h – 1-1-ден 2-2 қимаға дейінгі барлық шығын.

Жалпы жағдайдағы арынның барлық шығынын былай көрсетуге болады:

∑h_қажет=K_лQ-ΚQ² ∑h_қажет=∑h_л+∑h_т

тәуелділіктің оң жақ бөлігінде бұл құбыр жүйесінде орын алып отырған гидравликалық кедергілердегі арын шығынының қосындысы көрсетілген. Бірінші қосынды үйкеліс кезінде ұзындық ламинарлы шығын болған жағдайда немесе жергілікті кедергідегі сызықтың шығын болғанда орын алады.

h_л= h_т=λ

Екіншісі – ұзындық бойынша үйкеліс кезіндегі турбулентті шығын немесе жергілікті кедергілердегі квадратты шығынның болуына байланысты. Κ_и коэффициенті бөлемдерін еске ала отырып, Пуазейл формуласынан алынды, ал K коэффициенті шығын тәуелділігін еске мүмкін. Бұл коэффициенттер құбыр жүйелерінің геометриялық параметрлерінен және сұйықтық қасиеттерінен анықталады. Дегенмен, турбулентті ағын кезінде (әсіресе гидравликалық тегіс құбырлар саласында) K коэффициенті шығынға байланысты басатынын айта кеткен жөн бөлімді қара).

Қажетті арын қисығы суретте көрсетілген. Және суретте тәуелділік сызықтық сипатқа ие, яғни, ΚQ²=0,.

Сұрақтарды талдау:

1. Курстың негізгі міндеттері.

2. Реферат жазу. Қатты денемен сұйық және газ денелердің айрмашылығы.

Әдебиет: [2] 51 – 69 беттері.

Сұрақтарды талдау:.

1. Ағынның траекториясы мен сызығы. Ағынның беті. Ағым деген түсініктілер.

2. Құйынды қозғалысы. Потенциалды қозғалысы.

3. Құйын немесе ротор. Құйынды сызық. Құйынды бет. Құйынды жіп. Жылдамдық циркуляциясымен байланыс тұтікшедегі құйынның интенсиві.

Әдебиет: [4] 39 – 48 беттері.

Сұрақтарды талдау:

1. Бірынғай ортасының қозғалыс интегралды және дифференциалды теңдеулері. 2. Кернеулердегі қозғалыс теңдеулер (қозғалыс санының сақтау заңы).

3. Реферат жазу. Кинетикалық энаргиясының озгерту теоремасы.

5 тақырып. Мүлтіксіз және тұтқырлы сұйықтықты математикалы модельдеуі. Мүлтіксіз және сығылмайтын сұйықтықтың математикалы моделі. Әдебиет: [1] 63–75 беттері,

Сұрақтарды талдау:

1. Тұтқырлы сұйықтық.

2. Тұтқырлы сұйықтықтың математикалы моделі.

3. Тұтқырлы сұйықтық Навье-Стокстің қозғалу теңдеуі.

6 тақырып. Бірқалыптық және ұқсастықтың негізгі теориясы.

Динамикалы ұқсастықтың критериялары..

Әдебиет: [1] 80 – 101 беттері.

Сұрақтарды талдау:

1. Физикалық шамалардың түсынуы.

2. Динамикалы ұқсастықтың критериялары.

3. Реферат жазу. Динамикалы ұқсастықтың критериялары.

11. Есептік графикалық жұмысты орындау және тапсыру кестесі.

№	Тақырып	Мазмұны	Тапсыру кестесі
1	Гидравликаның қысқаша даму тарихы.	Кіріспе. Гидравлика гылымында белгілі ғалымдар.	Тапсырма 2- аптаға беріледі және 4-ші аптада қорғайды.
2	Көлемді сораптардың жұмыс.	үрдісіндегі сипаттаушы шамалары. Піспекті және плунжерлі сораптардың құрылысы мен қолданылатын облысы.	Тапсырма 4-ші аптада беріледі және 6-аптада қорғалады.
3	Динамикалы ұқсастықтың критериялары.	Вейсбах-Дарси теңдеуін анықтау үшін П-теореманы пайдалану. Re, Eu, Fr, Sh, M ұқсастық критерияларды есептеу.	Тапсырма 6-шы аптада беріледі және 9-аптада қорғалады.

12. СОӨЖ кеңес беру кестесі (СОӨЖ жалпы СӨЖдің 25% құрайды)

Жаңа оқу семестріндегі СОӨЖ кестесіне сәйкес

Дәріске және практикалық сабаққа (семинарлық, зертханалық, жеке тапсырма, студиялық) қатысқаны 0-100 ұпаймен бағаланады.

Дәріс сабақтарына міндетті түрде қатысу, оны әр сабақта тексеріліп, белгіленеді. Егер студент тексеру кезінде аудиторияда болмаса, кешігіп келген жағдайдың өзінде де сабақта жоқ деп саналады. Сарамандық, семинарлық сабақтарға белсінді қатысу. Берілген талаптарды орындау емтихан тапсыруға мүмкіндік береді.

Қойылатын талаптар және босатылған сабақтар үшін төлем түрлері:

- Оқу процесіне белсенді қатысу.

- Сабаққа кешікпеу.

- Аудиторияға сыртқы киіммен кірмеу.

- Сабақ үстінде сөйлеспеу, басқа тыс жұмыстармен араласпау, ұялы телефондарды өшіру және т.б.

- Оқу бөлмелерінде шылым шекпеу және дөрекі сөздер айтпау.

Себепсіз дәріс сабақтарына қатыспаған үшін – 0балл. Себепсіз сарамандық (зертханалық) сабақтарға қатыспаған үшін – 0 балл.

Берілген тапсырмасы кешіктіріп орындамаған жағдайда қорытынды баға төмендетіледі.

Қорытынды баға бірнеше негізге сүйене қойылады:

1 Сабаққа қатысу, соның ішінде дәріс жиынтығын тексеру.

2 Дәріс және семинар сабақтарында белсенді қатысу, өздік жұмыстарды орындау.

3 Өтпелі бақылау.

4 Емтихан бағасы.

Студент күн-тізбелік кесте арқылы өзінің білім дәрежесін бағалауына болады. Міндетті балды жинау үшін, барлық сабақ түрлерінде белсенділік таныту керек. Егер берілген шарттар орындалмаса, онда семестрдің соңында барлық тақырыптарды қарастырып, тапсырасыз, одан кейін ғана емтиханды тапсыруға мүмкіншілік аласыз.

Сабақта өзін-өзі ұстау, тәртіп сақтау ережесін бұзған студент қатал жазаланады, яғни топтан кету немесе төменгі баға алу. Кестеде көрсетілген барлық жұмыстар уақытқа сай кезінде орындалуы тиіс.

Семестірдің сонында сынақ билет немесе тест арқылы қабылданады. Билетте 3 сұрақ. Тестік тапсырма берілуі мүмкін (барлығы 100 сұрақ, бір тестік тапсырмада 50 сұрақ болады).

1. 
   Ершин Ш.А., Шерьязданов Г.Б. Бірынғай ортасының механикасына кіріспе. –Алматы: КазНУ аль-Фараби ат., 2003. –109 бет.: ил.
   
2. 
   Е.Нұрекенов. Сұйық және газ механикасы. Сорғылар. Алматы, 2005
   
3. 
   Қадырбаев А.К., Қалыбаева Е.М., Қадырбаева А.А.. Сұйық және газ механикасы. Гидропневможетектер. Алматы, 2008.
   

4. 
   Қадырбаев А.К., Қалыбаева Е.М., Қадырбаева А.А.. Гидравлика және гидрометрия негіздері. Алматы, 2008.
   
5. 
   Серіков Т.П., Сұйық полимерлерді алу арқылы каталитикалық крекингі. Атырау, 1 том, 2006