Сұйықтың ағуы

1. Сұйықтың ағуы

2.  Жоспары

Жоспары
1. Жіңішке қабырғалардағы кішкене саңылаулар
арқылы тұрақты арында сұйықтықтың ағуы;
2. Деңгейлік (деңгей астылық) ағу;
3. Айнымалы арын кезінде саңылаулар мен
қондырмалар арқылы ағу (ыдыстардың босауы);
4. Сұйықтық ағынының қоршаған беттерге түсіретін
қысымы.

3. Жіңішке қабырғалардағы кішкене саңылаулар арқылы тұрақты арында сұйықтықтың ағуы

Сұйықтықтың резервуарлардан, бактардан, қазандықтардан
саңылаулар мен қондырмалар арқылы (әр түрлі формадағы қысқа
құбырлар) атмосфераға немесе газбен немесе дәл сол
сұйықтықпен толтырлған кеңістікке ағуын
қарастырайық. Осындай ағу процесі кезінде резервуардағы
сұйықтықтық ие болатын потенциалдық энергия қоры еркін
ағыстың кинетикалық энергиясына айналады.
Аталған жағдайдағы қызықтыратын негізгі мәселе саңылаулар
мен саптамалар үшін ағу жылдамдығы мен сұйықтық шығынын
анықтау болып табылады.

4.

Ішінде Р0 қысымдағы сұйықтығы бар, қабырғасында еркін бетінен ж
еткілікті деңгейдегі Н0 тереңдікте кішкене дөңгелек саңылауы бар үл
кенрезервуарды қарастырайық

5.

Сұйықтық қысымы Р1 болатын ауа кеңістігіне ағады.
Саңылау 7.2 а) суретте көрсетілгендей қалыпта, яғни,
жіңішке қабырғаға кіру жиегін өңдеусіз бұрғылап
тесу түрінде немесе 7.2 б) суреттегідей, яғни, қалың
қабырғада, бірақ, кіру жиегін сыртқы жағынан
үшкірлеу арқылы жасалған болсын. Ағын саңылау
жиегінен ажырағанда біраз сығылады (7.2 а сурет).
Мұндай сығылу сұйықтықтың әр түрлі бағыттардан
қозғалысына, оның ішінде қабырға бойымен
тарамдалған қозғалыстан, ағындағы остік қозғалысқа
дейін қозғалыстармен түсіндіріледі.

6.

7.

8.

9. Деңгейлік (деңгей астылық) ағу

Сұйықтықтың атмосфераға емес,
дәл осы сұйықтықпен толтырыл
ған кеңістікке ағуы іс жүзінде ж
иі кездеседі (7.5- сурет). Мұндай
жағдай деңгейлік ағу немесе су
басып кеткен саңылаумен ағу
деп аталады.

10. Тұрақты арында қондырма арқылы ағу

Сыртқы цилиндрлік қондырма деп кіру жиегінің дөңгелектеуі
нсіз ұзындығы бірнеше диаметрге тең қысқа құбыршаны айта
ды(5.7 сурет). Практикада мұндай қондырма қалың
қабырғаны бұрғылап тескенде және кіру жиегін өңдемеген
кезде жиі көрініс табады. Осындай қондырма арқылы газдық
ортаға ағу екі режимде жүруі мүмкін.
Бірінші режим – үздіксіз режим. Ағу кезінде ағын қондырмаға
кіргеннен кейін, жіңішке қабырғадағы саңылау арқылы ағу
кезіндегіге ұқсас сығылады. Содан соң ағын саңылау
өлшеміне дейін біртіндеп ұлғаяды да, қондырмадан толық
қимамен шығады (7.6- сурет).

11.

12.

13.

Екінші режим ағынның сығылудан кейін ұлғаймай, цилиндрлік
формасын сақтап және қондырма ішінде, оның қабырғаларына
жанаспай орын ауыстыруымен сипатталады. Ағу жіңішке қабырғадағы
саңылаудағы сияқты, дәл сондай коэффициент мәндерінде болады.
Яғни, бұдан шығатыны, бірінші режимнен екінші режимге өткенде
жылдамдық артады, ал шығын ағынның сығылуына орай азаяды.
Цилиндрлік қондырмадан деңгейлік аққанда ағудың бірінші режимінің
жоғарыда суреттелгендегіден айырмашылық болмайды. Бірақ Н >
Нкр болғанда екінші режимге өту жүрмейді, кавитациялық режим
басталады.
Осылайша, сыртқы цилиндрлік қондырма айтарлықтай кемшіліктерге
ие: бірінші режимде – үлкен кедергі және шығын коэффициентінің
жеткілікті дәрежеде жоғары болмауы, ал екінші режимде – өте төмен
шығын коэффициенті. Кемшілігінің қатарына осылармен бірге
деңгейлік ағу кезіндегі кавитацияның болу мүмкіндігі саналады.
Сыртқы цилиндрлік қондырманы кіру жиегін дөңгелектеу немесе
конустық кіріс орнату жолымен айтарлықтай жақсартуға болады. 7.8суретте әр түрлі қондырма түрлері және сәйкес коэффициенттер
мәндері көрсетілген.

14.

15.

Атмосфераға ашылған
ыдыстың ағыс орнықпаған
кезде, тұрақты кемитін
арында босауын
қарастырайық (7.9- сурет).
Алайда, егер арын, ал бұдан
шығатыны ағу жылдамдығы
да жай өзгереді, онда әрбір
уақыт мезетіндегі
қозғалысты орныққан деп
қарастыруға және есепті
шешуге Бернулли теңдеуін
қолдануға болады.

16.

Ағын қысымының шамасы, әрине, қондырма мен бөгеттің
арақашықтығына тәуелді. Ара қашықтықтың артуымен
ағын ыдырайды және қысым төмендейді. Осыған сәйкес
зерттеулер берілген жағдайда ағын үш сипаттық бөлікке
бөлінетінін көрсетеді: ықшам тұтас, бөлшектенген және
шашыранды.
Ықшам тұтас бөлігінің шегінде ағынның цилиндрлік
формасы қозғалыстың тұтастығын бұзбастан сақталады.
Бөлшектенген бөлігінің шегінде ағыс тұтастығы бұзылады,
мұнымен қоса ағын біртіндеп ұлғаяды. Соңғысы ағынның
шашыранды бөлігінің шегінде ағыстың толығымен
жекелеген тамшыларға ыдырауы жүреді.

17.

18. Әдебиеттер

1. М.С. Овчаров, И.С. Өтебаев. Гидравлика және
гидрожетек негіздері. Қарағанды: ҚарМУ баспасы,
2004.
2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод.
М.:Недра, 1991.
3. Р. Р. Чугаев. Гидравлика. Ленинград: Энергия, 1975.