Тақырып. Гидростатика (4 сағат).

Гидростатиканың негізгі тең деуі. Сұ йық тық тепе – тең дігінің негізгі жағ дайын қ арастырайық: оғ ан бір ғ ана массалық кү ш – ауырлық кү ші ә сер етеді, жә не қ арастырылатын сұ йық тық кө лемінің кез – келген нү ктесінде гидростатикалық қ ысым шамасын табуғ а мү мкіндік беретін тең деу аламыз. Бұ л жағ дайдағ ы сұ йық тық тың еркін беті, горизанталь жазық тық болатыны белгілі.

Сұ йық тық тү тікте болсын, жә не оның еркін бетіне Р₀ қ ысымы ә сер етеді. h терең дігінде жататын, М еркін алынғ ан нү ктесіндегі Р гидростатикалық қ ысымының шамасын табамыз. М нү ктесінің маң ында dS элементар горизонталь ауданшасын тауып, онда h биіктіктегі вертикаль цилиндр кө лемін қ ұ райық. Цилиндрдың тө менгі жағ ындағ ы сұ йық тық қ ысымы сыртқ ы болады жә не кө лем ішіндегі нормаль бойынша, яғ ни жоғ арығ а бағ ытталғ ан. Вертикаль бағ ытта қ арастырылатын объектке ә сер етуші барлық кү штер суммасын былай жазамыз:

Мұ нда соң ғ ы мү ше кө рстетілген кө лемдегі сұ йық тық салмағ ын кө рсетеді. Цилиндрдің бү йір беттері бойынша қ ысым кү штері тең деуге кірмейді, себебі олар бұ л бетте нормаль болады. dS – қ а қ ысқ артып, мү шелерді топтастырсақ, алатынымыз:

Алынғ ан тең деуді гидростатиканың негізгі тең деуі деп атайды; ол тыныштық тағ ы сұ йық тық тың кез – келген нү ктесінде қ ысым есептеуге мү мкіндік береді. Тең деуден кө рініп отырғ андай, бұ л қ ысым екі шамадан қ ұ ралады: сұ йық тық тыі жоғ арыда жататын қ абаттарының салмағ ымен шартталғ ан сұ йық пн қ ысымның сыртқ ы бетіндегі Р₀ қ ысымт.Р_о шамасы сұ йық тық кө лемінің барлық нү ктелері ү шін бірдей болып қ алады, сондық тан да гидростатикалық қ ысымның екінші қ асиетін ескере отырып, сұ йық тың жоғ ары бетінде болатын қ ысым осы сұ йық тың барлық нү ктелеріне беріледі жә не барлық бағ ыттары бойынша бірдей (Паскаль заң ы). (2.1) формуладан кө рініп отырғ андай, сұ йық тық қ ысымы тү зу заң ы бойынша терең дік ө суімен ұ лғ аяды жә не осы терең дікте тұ рақ ты шама бар. Барлық нү ктелерінде қ ысыс бірдей болатын бет дең гейлік бет деп аталады. Берілген жағ дайда горизанталь жазық тық тар дең гейлік беттер болып табылады, ал еркін бет дең гейлік беттің бірі болып табылады. Еркін биіктікте салыстырудың горизанталь жылдамдығ ын аламыз, одан жоғ ары қ арай z координаттарын санаймыз. z деп М нү ктесінің координатасын, z₀ деп— сұ йық тың еркін бетінің координатасын белгілейміз жә не тең деуде h – ты z₀ – z ауыстырып, аламыз.

Бірақ М нү ктесі еркін алынатындық тан, сұ йық тық тың қ арастырылатын барлық қ озғ алыссыз кө лемі ү шін

деп жазуғ а болады.

z координатасы нивелирлі биіктік деп аталады. Р/ρ g шамасы да сызық тық біртектілікке ие жә не пьезометриялық биіктік деп аталады. z + P/γ суммасы гидростатикалық ағ ынша деп аталады. Осылайша, гидростатикалық ағ ынша қ озғ алыссыз сұ йық тық тың барлық кө лемі ү шін тұ рақ ты шама болып табылады.

Гидростатикалық қ ысымды ө лшеуге арналғ ан приборлар. Егер р₀> р_атм қ ысымдағ ы сұ йық тық пен жабық тү тіктің А тесігіне (2.2- сурет) ү сті ашық шыны тү тікшесін қ оссақ, онда тү тіктегі сұ йық тық h_p биіктігіне кө теріледі. Ішкі диаметрі 5–12 мм, ө лшеу шкаласының тақ тайында орналасқ ан жә не ә детте миллиметрде бө ліктенген мұ ндай тү тікше пьезометр деп аталады, h_p биіктігі— пьезо­метриялық биіктік.

Ұ сынылғ ан ә дебиеттер

1. Б. Т. Емцев. Техническая гидромеханика М.: Машиностроение, 1987.

2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991.

3. Р. Р. Чугаев. Гидравлика. Ленинград: Энергия, 1975.

4. Т.М. Башта. Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1973

СӨ Ж арналғ ан бақ ылау тапсырмалары

1. Қ ұ бырдағ ы екпін мен қ ысымның шығ ынын анық тау.

2. Сұ йық тық тың қ озғ алыс режимін анық тау.

3. Гидравликалық кедергінің коэффициентін анық тау.

3 тақ ырып. Сұ йық тық жә не газ кинематикасы (2 сағ ат)

Дә ріс жоспары

1. Қ ұ бырлардың жіктеулері

2. Тегеурішті қ ұ бырдың тегеуріні жоғ алтуды анық тау ү шін гидравликалық параметрлердің есептеулері

3. Жай қ ұ бырладың есептеулері

Дә рістің қ ысқ аша мазмұ ны

Қ ұ бырларда екпіннің жалпы шығ ыны олардың ұ зындығ ы мен жергілікті шығ ындарынан жинақ талады. Осы шығ ындар шамаларының қ атынасына байланысты қ ысқ а жә не ұ зын қ ұ бырлар, жай жә не кү рделі қ ұ бырларды ажыратады.

4.1 сурет - Жай қ ұ бырдың схемасы

1 — 1 и 2 — 2 қ ималарына Бернулли тең деуін жазамыз. a₁=a₂ санағ анда жә не жылдамдық екпінді санамағ анда, мынаны аламыз

немесе

Dz+ P₂/(rg) екі бірінші қ осындылардың қ осындысы статикалық екпін болады жә не оны сұ ыйқ тық ты кө теретін Н_ст геометриялық ұ зындық қ а эквивалентті деп елестетуге болады, ал соң ғ ы Sh қ осындысы– шығ ынның дә режелі функциясы ретінде, онда

Н_потр= Н_ст+Sh= Н_ст+KQ^m, (3.1)

онда К шамасы қ ұ бырдың кедергісі деп аталады жә не m кө рсеткіші ағ ын режиміне байланысты ә ртү рлі мағ ынағ а ие.

Ламинарлық ағ ынғ а жергілікті кедергілерді ауыстырғ анда мынадай эквиваленттік ұ зындық тарды аламыз

Олай болса,

(3.2)

онда l_расч=l+l_экв.

Турбуленттік ағ ынғ а, шығ ын жағ ынан жылдамдық ты кө рсетеді, онда мынаны аламыз:

Олай болса,

Ретті деп бір жіпке ретті қ осылғ ан ә ртү рлі диаметрлі қ ұ бырлардан сұ йық тық тар ағ атын қ ұ бырлардың қ осылуын атайды. Онда барлық қ ұ быр бойы екпіннің жалпы шығ ыны ә р учаскеде анық талғ ан Sh_M-N = Sh₁ + Sh₂ + Sh₃., онда Sh₁, Sh₂, Sh₃ екпін шығ ыны мен 1, 2, 3, …, n учаскедегі екпін шығ ынының қ осындысын алады.

Қ ұ бырлардың параллельді қ осылуында сұ йық тық ажырау нү ктесінен белгіленген шығ ынмен келгенде ары қ арай ретімен ақ қ анда жә не қ айтадан сол қ ұ бырлардың қ осылу нү ктесіне қ ұ йылады. Сонымен жеке қ ұ бырлардағ ы шығ ын айырмасы қ осылуғ а дейінгі шығ ынғ а тең. Сонымен екпіннің шығ ыны ә р жеке жағ ында ө зара тең болуы қ ажет.

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q;

Sh₁ = Sh₂ = Sh₃.

Тармақ ты қ осылыс. Тармақ ты қ осылыс деп бір жалпы қ имасы бар – қ ұ бырдың тармақ ты жері (қ осылу) - бірнеше жай қ ұ бырлардың жиынтығ ын атайды. Сонымен

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q;

Н_М=Н_ст1+K₁Q₁^m.

Н_М=Н_ст2+K₂Q₂^m;

Н_М=Н_ст3+K₃Q₃^m.

Ұ сынылғ ан ә дебиеттер

1. Б. Т. Емцев. Техническая гидромеханика М.: Машиностроение, 1987.

2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991.

3. Р. Р. Чугаев. Гидравлика. Ленинград: Энергия, 1975.

4. Т.М. Башта. Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1973

СӨ Ж арналғ ан бақ ылау тапсырмалары

1. Қ ұ бырдағ ы екпін мен қ ысымның шығ ынын анық тау.

2. Қ ұ бырдағ ы қ ажетті екпінді анық тау.

3. Қ ұ бырлардың ретті, параллельді жә не тармақ ты қ осылу кезіндегі екпіннің шығ ынын анық тау.

4 тақ ырып. Гидродинамика (6 сағ ат)

Дә ріс жоспары

1. Идеал сұ йық тық ү шін Бернулли тең деуі

2. Нақ ты сұ йық тық тың ағ ымы ү шін Бернулли тең деуі

3 Ағ ыс жылдамдығ ы мен сұ йық тық шығ ынын ө лшеу

Дә рістің қ ысқ аша мазмұ ны

Идеал сұ йық тық ү шін Бернулли тең деуі. 1738 ж. Алынғ ан Даниил Бернуллидің тең деуі гидродинамиканың негізгі тең деуі болып табылады. Ол ағ ынның ә р тү рлі қ ималарындағ ы қ ысым P, орташа жылдамдық υ пен пьезометрлік биіктік z арасындағ ы байланысты кө рсетеді жә не қ озғ алыстағ ы сұ йық тық тың энергиясының сақ талу заң ын ө рнектейді. Осы тең деудің кө мегімен кө птеген есептер шешіледі.

Кең істікте β бү рышпен орналасқ ан диаметрі айнымалы қ ұ быр ө ткізгішті қ арастырайық.

Сурет 4.1- Идеал сұ йық тық ү шін Бернулли тең деуін алып шығ уғ а арналғ ан сызбанұ сқ а

Ө з еркімізбен қ арастырылып отырғ ан қ ұ быр ө ткізгіштің бө лігінен екі қ има таң дап аламыз: 1-1 қ имасы жә не 2-2 қ имасы. Қ ұ быр ө ткізгіш бойымен жоғ арығ а қ арай бірінші қ имадан екіншісіне шығ ыны Q-ғ а тең сұ йық тық жү ріп жатыр. Сұ йық тық қ ысымын ө лшеу ү шін пьезометрлер – ішіндегі сұ йық тық P/ρ g биіктікке кө терілетін жің ішке қ абырғ алы шыны тү тікшелер қ олданылады. Ә рбір қ имағ а сұ йық тық дең гейі ә р тү рлі биіктіктерге кө терілетін пьезометрлер орнатылғ ан. Пьезометрлерден басқ а 1-1 жә не 2-2 қ ималарының ә рбіріне Пито тү тігі деп аталатын иілген жерінің ұ шы сұ йық тық ағ ынына қ арсы бағ ытталғ ан тү тік орнатылғ ан. Егер пьезометрлік сызық тан бастап санайтын болсақ, Пито тү тіктеріндегі сұ йық тық та ә р тү рлі дең гейлерге кө теріледі.

Пьезометрлік сызық ты келесідей тұ рғ ызуғ а болады. Егер 1-1 жә не 2-2 қ ималарының арасына осындай бірнеше пьезометрді қ оятын болсақ жә не осындағ ы сұ йық тық дең гейінің кө рсеткіштері арқ ылы қ исық жү ргізсек онда біз сынық сызық аламыз. (3.5 сурет).

Бірақ Пито тү тігіндегі дең гейлердің биіктігі салыстырмалы жазық тық деп аталатын ерікті таң дап алынғ ан 0-0 кө лденең тү зуге қ атысты бірдей болады.

Егер Пито тү тігіндегі сұ йық тық дең гейлерінің кө рсеткіші арқ ылы тү зу жү ргізсе, ол кө лденең болады жә не қ ұ быр ө ткізгіштің толық энергиясының дең гейін кө рсететін болады.

Идеал сұ йық тық ағ ынындағ ы ерікті таң дап алынғ ан екі 1-1 жә не 2-2 қ ималары ү шін Бернулли тең деуі келесі тү рде болады:

(4.1)

1-1 жә не 2-2 қ ималары еркімізше таң дап алынғ андық тан, онда алынғ ан тең деуді басқ аша жазуғ а болады:

(4.2)

жә не былайша оқ уғ а болады: идеал сұ йық тық ағ ынының кез келген қ имасы ү шін Бернулли тең деуінің ү ш мү шесінің қ осындысы тұ рақ ты шама болып табылады.

Энергетикалық тұ рғ ыдан алып қ арағ анда тең деудің ә рбір мү шесі белгілі бір энергияның тү рін білдіреді:

z₁ жә не z₂ - 1-1 жә не 2-2 қ ималарындағ ы потенциалдық энергияны сипаттайтын меншікті орналасу энергиясы;

- дә л осы қ ималардағ ы қ ысымның потенциалдық энергиясын сипаттайтын меншікті қ ысым энергиясы;

- дә л осы қ ималардағ ы меншікті кинетикалық энергиялар.

Осыдан шығ атыны, Бернулли тең деуіне сә йкес кез келген қ имадағ ы идеал сұ йық тық тың толық меншікті энергиясы тұ рақ ты.

Бернулли тең деуін таза геометриялық тұ рғ ыдан да тү сіндіруге болады. Оның мә нісі тең деудің ә рбір мү шесінің сызық тық ө лшемдері бар екендігінде. 4.1-суретке қ арай отырып, z₁ жә не z₂ - 1-1 жә не 2-2 қ ималарының салыстырмалы жазық тық тан геометриялық биіктігі екенін; -пьезометрлік биіктіктер екенін; - кө рсетілген қ ималардағ ы жылдамдық биіктіктері екенін кө руге болады. Бұ л жағ дайда Бернулли тең деуін былайша тұ жырымдауғ а болады: идеал сұ йық тық ү шін геометриялық, пьезометрлік жә не жылдамдық биіктіктерінің қ осындысы тұ рақ ты шама.

Ұ сынылғ ан ә дебиеттер

1. Т.М. Башта и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982

2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991.

3. А.А. Митусов. Основы расчета и проектирования гидропривода и его элементов. Учебное пособие. Караганда, КарГТУ, 1997

4. В.К.Свешников; А.А.Усов. Станочные гидроприводы. М.: Машиностроение, 1988

СӨ Ж арналғ ан бақ ылау тапсырмалары

1. Қ ұ бырдағ ы арынды анық тау.

2. Сұ йық тың жылдамдығ ын, қ ысымын анық тау.

3. Қ ұ бырдағ ы сұ йық тың шығ ынын анық тау.

4. Толық жә не пьезометрлік арындарды графикалық суреттеу.

5 тақ ырып. Сұ йық қ озғ алысының режимдері. Арын жоғ алту (6 сағ ат)

Дә ріс жоспары

1 Сұ йық тың ұ зындық бойынша арынын жоғ алтуы. Гидравликалық кедергі коэффициенті

2 Жергілікті арынын жоғ алтуы

3 Сұ йық қ озғ алысының режимдері

4 Гидравликалық тегіс жә не кедір-бұ дырлы қ ұ бырлар тү сінігі

 

Дә рістің қ ысқ аша мазмұ ны

Энергия жоғ алтуларды (гидравликалық арынның тө мендеуі) қ озғ алғ ан сұ йық тық та салыстырмалы тү рде ұ зын аралық тарда ғ ана емес, сондай-ақ қ ысқ а аралық тарда да байқ ауғ а болады. Кейбір жағ дайларда арын жоғ алтулары қ ұ быр ө ткізгіштің ұ зындығ ы бойынша (кейде бірқ алыпты) таралады – бұ л сызық тық жоғ алтулар; басқ аларында олар ұ зындығ ын ескермеуге болатын жергілікті гидравликалық кедергілер деп аталатын ө те қ ысқ а аралық тарда шоғ ырланады: вентильдер, ә р тү рлі мү мкін болатын барлық дө ң гелектенулер, тарылулар, ұ лғ аюлар жә не т.б., қ ысқ асы ағ ыс деформацияғ а ұ шырайтын барлық жерлер. Барлық аталғ ан жағ дайларда жоғ алтулардың кө зі сұ йық тың тұ тқ ырлығ ы болып есептеледі.

Ү йкеліс ә серінен болатын жоғ алтулар немесе қ ұ быр ұ зындығ ы бойындағ ы энергия жоғ алтулары- бұ лар бірқ алыпты ағ ыс кезіндегі тұ рақ ты қ ималы тү зу қ ұ бырларда пайда болады жә не қ ұ быр ұ зындығ ына пропорционал ө седі (5.1- сурет).

Бұ л жоғ алтулар тү рлері сұ йық тық қ абаттары арасындағ ы ү йкелістің жә не сұ йық тық тың қ ұ быр қ абырғ асына ү йкелісіне байланысты пайда болады, сондық тан кедір-бұ дырлы қ ұ бырларда ғ ана емес, сонымен қ атар тегіс қ ұ бырларда орын алады.

Қ ұ быр ө ткізгіш ұ зындығ ы бойындағ ы арынын жоғ алтулар сынау кезінде кө рсетілгендей, v сұ йық тық қ озғ алысының орташа жылдамдығ ына, қ иманың сызық тық ө лшемдеріне (диаметр, радиус жә не т.б.), тұ тқ ырлығ ына, тығ ыздығ ына жә не қ ұ быр ө ткізгіш ұ зындығ ы l мен кө рсетілген қ ұ быр қ абырғ асының кедір-бұ дырлығ ына байланысты болады. Бұ л тә уелділіктің функционалды тү рі:

 

h йк=f(v, d, )

(5.1)

Арын жоғ алтуды гидравликалық жоғ алтудың жалпы формуласы бойынша кө рсетуге болады:

(5.2)

Бірақ ξ _{ү йк} коэффициентін қ ұ бырдың салыстырмалы ұ зындығ ымен l/d байланыстырғ ан ың ғ айлы.

Ұ зындығ ы диаметріне тең болатын дө ң гелек қ ұ быр бө лігін қ арастырайық жә не (Сур. 5.1) формуласына кіретін кедергі коэффициентін арқ ылы белгілейік. Сонда ұ зындығ ы l жә не диаметрі d болатын қ ұ бырдың кедергі коэффициенті l/d есе артық болады.

 

(5.3)

 

Сурет 5.1 – Дө ң гелек қ ұ быр бө лігі

 

Нә тижесінде (5.2) формуласы мына тү рге келеді:

(5.4)

 

немесе қ ысым бірлігінде

(5.5)

 

мұ ндағ ы

- сұ йық тық тың меншікті салмағ ы.

(5.4) тә уелділігі Дарси формуласы деп аталады. ө лшеусіз коэффициентін ү йкеліс кезіндегі энергия жоғ алту коэффициенті немесе ү йкеліс кедергісінің коэффициенті дейді.

Оны бір жағ ынан арын жоғ алту мен ү йкеліс арасындағ ы пропорционалдық коэффициент арқ ылы, бір жағ ынан қ ұ бырдың салыстырмалы ұ зындығ ының туындысы мен жылдамдық ты арын арасындағ ы пропорционалды коэффициент ретінде қ арастыруғ а болады.

Еркін ү стің гі қ абаты бар қ ұ быр ө ткізгіш ү шін немесе арынсыз ағ ым ү шін ү йкеліс коэффициенті:

 

(5.6)

 

Жергіліктідеп қ ұ бырдың пішіні ө згергенде немесе ағ ын бағ ытының геометриялық арнасының кү рт ө згерісі орындарындағ ы сұ йық тық тың арынын немесе қ ысымын жоғ алтуын айтады. Оның себебі, сұ йық тық бө лшектерінің қ ұ бырдың ө згерісі бар жерлерде ө зінің тұ рақ тылығ ын тү зу учаскіге қ арағ анда тез жоғ алтуы немесе бө лшектердің ө зара жә не арна қ абырғ асымен соқ тығ ысуы кезіндегі ретсіз қ озғ алысы ә серінен энергия жоғ алтуына байланысты.

h_ж арынын жоғ алту немесе ∆ P_ж қ ысымды жоғ алту тә жірибелік есептеуде Вейсбах формуласымен анық талады, онда олар жылдамдық ты арынғ а немесе жылдамдық ты қ ысымғ а байланысты қ ойылғ ан:

 

		hм=ξ ν ² /2g		(5.7)
		∆ Pм=ξ pν ² /2g		(5.8)

Мұ ндағ ы

ξ - жергілікті кедергі коэффициенті.

Кө пшілік тә жірибелік жағ дайларда Re> Re_а, яғ ни ағ ын турбулентті жә не ξ коэффициенті геометриялық факторына байланысты кестеден анық талады.

Рейнольлстің шекті сандары жергілікті кедергі ү шін ө те кіші жә не бұ л жағ дайда ламинарлы режим ағ ынның ө те кіші жылдамдығ ында пайда болады. Бұ л жағ дайда ξ коэффициенті Альтшуль тү зетуімен анық талады. Жалпы жағ дайда жергілікті кедергі кезіндегі есептелген жоғ алтуларының қ осындысы алынады. Бірақ жақ ын орналасқ ан кедергілер ү шін (шамамен, l< (20....50)d_э) ξ =∑ ξ _i .

Ламинарлы деп сұ йық тық бө лшектерінің араласуынсыз жә не жылдамдық пен қ ысымның қ арқ ынынсыз болатын қ абатты ағ ысты айтады. Сұ йық тық тың қ имасы тұ рақ ты тү зу қ ұ бырдағ ы ламинарлы ағ ысы кезінде ағ у сызық тарының барлығ ы қ ұ быр осіне параллель бағ ытталады, ә рі осы кезде сұ йық тық бө лшектерінің кө лденең орын ауыстыруы болмайды

Турбулентті деп сұ йық тық тың жылдамдық пен қ ысымы бар қ арқ ынды орын ауыстыруымен болатын ағ ысты айтады. Негізгі бойлық орын ауыстырумен қ оса жекелеген сұ йық тық кө лемдерінің кө лденең орын ауыстыруы мен айналмалы қ озғ алысы байқ алады. Ламинарлы режимнен турбулентті режимге ауысу сұ йық тық тың қ озғ алысының белгілі бір жылдамдығ ында байқ алады. Бұ л жылдамдық кризистік (қ ауіпті) υ _кр деп аталады.

Бұ л жылдамдық тың мә ні сұ йық тық тың кинематикалық тұ тқ ырлығ ына тура пропорционал жә не қ ұ быр диаметріне кері пропорционал

 

(5.9)

 

мұ ндағ ы

ν –кинематикалық тұ тқ ырлық;
k –ө лшемсіз коэффициент;
d – қ ұ бырдың ішкі диаметрі.

Осы формулағ а кіретін k ө лшемсіз коэффициенті барлық сұ йық тық тар мен газдар ү шін, сондай-ақ қ ұ бырлардың кез келген диаметрлері ү шін бірдей. Бұ л коэффициент кризистік Рейнольдс саны Re_кр деп аталады жә не келесідей анық талады:

 

(5.10)

 

Тә жірибе кө рсеткендей қ имасы дө ң гелек қ ұ бырлар ү шін Re_кр жуық тап алғ анда 2300-ге тең.

Сонымен, Рейнольдстің ұ қ састық белгісі қ ұ бырдағ ы ағ ыс режимі туралы айтуғ а мү мкіндік береді. Re < Re_кр кезінде ағ ыс ламинарлы, ал Re > Re_кр болса ағ ыс турбулентті болады. Нақ тылап айтар болсақ, қ ұ бырдағ ы толық дамығ ан (орнық қ ан) турбулентті ағ ыс Re жуық тап алғ анда 4000-ғ а тең болғ ан кезде орнығ ады, ал Re = 2300…4000 болғ анда ауыспалы (ө тпелі), кризистік облыс орын алады.

Сұ йық тық тың қ озғ алыс режимі қ ұ бырлардың гидравликалық кедергі дә режесіне тікелей ә сер етеді.

 

 

Ұ сынылатын ә дебиеттер

1. Т.М. Башта и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982

2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991.

3. А.А. Митусов. Основы расчета и проектирования гидропривода и его элементов. Учебное пособие. Караганда, КарГТУ, 1997

4. А.А. Митусов, О.С. Решетникова. Расчет и проектирование гидропневмосистем. Караганда, КарГТУ, 2007.

 

СӨ Ж арналғ ан бақ ылау тапсырмалары

1. Қ ұ бырдағ ы арын жә не қ ысым жоғ алтуды анық тау.

2. Сұ йық тың қ озғ алыс режимін анық тау.

3. Гидравликалық кедергі коэффициентін анық тау.

 

6 тақ ырып. Қ ұ бырлардың гидравликалық есептеуі (8 сағ ат)

Дә ріс жоспары

1. Қ ұ бырлардың жіктеулері

2. Тегеурішті қ ұ бырдың тегеуріні жоғ алтуды анық тау ү шін гидравликалық параметрлердің есептеулері

3. Жай қ ұ бырладың есептеулері

 

Дә рістің қ ысқ аша мазмұ ны

Қ ұ бырларда екпіннің жалпы шығ ыны олардың ұ зындығ ы мен жергілікті шығ ындарынан жинақ талады. Осы шығ ындар шамаларының қ атынасына байланысты қ ысқ а жә не ұ зын қ ұ бырлар, жай жә не кү рделі қ ұ бырларды ажыратады.

1 — 1 и 2 — 2 қ ималарына Бернулли тең деуін жазамыз. a1=a2 санағ анда жә не жылдамдық екпінді санамағ анда, мынаны аламыз

немесе

Dz+ P2/(rg) екі бірінші қ осындылардың қ осындысы статикалық екпін болады жә не оны сұ ыйқ тық ты кө теретін Нст геометриялық ұ зындық қ а эквивалентті деп елестетуге болады, ал соң ғ ы Sh қ осындысы – шығ ынның дә режелі функциясы ретінде, онда

Нпотр= Нст+Sh= Нст+KQm, (3.1)

 

онда К шамасы қ ұ бырдың кедергісі деп аталады жә не m кө рсеткіші ағ ын режиміне байланысты ә ртү рлі мағ ынағ а ие.

Ламинарлық ағ ынғ а жергілікті кедергілерді ауыстырғ анда мынадай эквиваленттік ұ зындық тарды аламыз

 

Олай болса,

(3.2)

онда lрасч=l+lэкв.

Турбуленттік ағ ынғ а, шығ ын жағ ынан жылдамдық ты кө рсетеді, онда мынаны аламыз:

 

Олай болса,

 

Ретті деп бір жіпке ретті қ осылғ ан ә ртү рлі диаметрлі қ ұ бырлардан сұ йық тық тар ағ атын қ ұ бырлардың қ осылуын атайды. Онда барлық қ ұ быр бойы екпіннің жалпы шығ ыны ә р учаскеде анық талғ ан ShM-N = Sh1 + Sh2 + Sh3., онда Sh1, Sh2, Sh3 екпін шығ ыны мен 1, 2, 3, …, n учаскедегі екпін шығ ынының қ осындысын алады.

Қ ұ бырлардың параллельді қ осылуында сұ йық тық ажырау нү ктесінен белгіленген шығ ынмен келгенде ары қ арай ретімен ақ қ анда жә не қ айтадан сол қ ұ бырлардың қ осылу нү ктесіне қ ұ йылады. Сонымен жеке қ ұ бырлардағ ы шығ ын айырмасы қ осылуғ а дейінгі шығ ынғ а тең. Сонымен екпіннің шығ ыны ә р жеке жағ ында ө зара тең болуы қ ажет.

Q1 + Q2 + Q3 = Q;

Sh1 = Sh2 = Sh3.

Тармақ ты қ осылыс. Тармақ ты қ осылыс деп бір жалпы қ имасы бар – қ ұ бырдың тармақ ты жері (қ осылу) - бірнеше жай қ ұ бырлардың жиынтығ ын атайды. Сонымен

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q;

Н_М=Нст₁+K₁Q₁m.

Н_М=Нст₂+K₂Q₂m;

Н_М=Нст₃+K₃Q₃m.

Ұ сынылғ ан ә дебиеттер

1. Б. Т. Емцев. Техническая гидромеханика М.: Машиностроение, 1987.

2. В.Г. Гейер и др. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991.

3. Р. Р. Чугаев. Гидравлика. Ленинград: Энергия, 1975.

4. Т.М. Башта. Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1973

 

СӨ Ж арналғ ан бақ ылау тапсырмалары

1. Қ ұ бырдағ ы екпін мен қ ысымның шығ ынын анық тау.

2. Қ ұ бырдағ ы қ ажетті екпінді анық тау.

3. Қ ұ бырлардың ретті, параллельді жә не тармақ ты қ осылу кезіндегі екпіннің шығ ынын анық тау.