Laminar va turbulent xarakat - Педагогика - Рефераты

Информация о документе

Цена	2000UZS
Размер	201.0KB
Покупки	0
Дата загрузки	07 Ноябрь 2026
Расширение	docx
Раздел	Рефераты
Предмет	Педагогика

Laminar va turbulent xarakat

Купить

LAMINAR VA TURBULENT XARAKAT.
MA‘RUZA REJASI:
1. Reynolds tarjibalari.
2. Reynolds soni va uning kritik miqdori.
3. Silindrik trubalar uchun olingan Reynoldsning kritik qiymatini konfuzorli va
diffuzorli truba uchastkalari kritik qiymatlari bilan taqqoslash.
4. Reynolds sonini fizikaviy ma’nosi.

Gidravlik ishqalanishni tajribada o’rganish natijalari shuni ko’rsatdiki,
suyuqlik oqimi paytida yo’qotilgan napor (energiya), shu oqim qanday tartibda
(laminarmi yoki turbulentmi) harakatlanishiga bog’liq. Laminar harakatda suyuqlik
qatlam-qatlam bo’lib oqib, shu suyuqlik zarrachalari bosib o’tgan yo’llarining
izlari bir-biriga nisbatan parallel bo’ladi. Laminar so’zi lotin tilidan olingan bo’lib,
lamina — qatlam ma‘nosini ( 5.1a, 5.1b- rasmlar) anglatadi. Tabiatda suyuqlik
oqimining laminar harakati, asosan, yer osti suyukliklari harakatida, ingichka
kapillyar naychalar ichidagi suyuqlik harakatida va katta qovushoqlikka ega
bo’lgan suyuqliklar, masalan, neft, vazelin va har xil yog’lar harakatida uchraydi.
Turbulent harakat deb, suyuqlik oqimi qatlam-qatlam bo’lib oqishi buzilib, shu
suyuqlik zarrachalari bosib o’tgan yo’llarining izlari juda murakkab shaklda bo’lib,
bir-biriga chalkashib o’ralib ketadigan harakatga aytiladi. Turbulent so’zi lotin
tilidan olingan bo’lib, turbulentus — tartibsiz degan ma‘noni bildiradi (5.1a, 5.1b-
rasmlar).
Tabiatdagi barcha suyuqlik harakati asosan turbulent holatda bo’ladi.
Suyuqlik oqimining laminar va turbulent harakatini birinchi marta rus olimi D. I.
Mendeleev 1880 yilda aytib o’tgan. Keyinchalik D. I. Mendeleevning fikrini ingliz
fizigi O. Reynolds tajribada 1883 yili tasdiqladi. O. Reynolds birinchi bo’lib shu
harakat tartiblarining xossalarini tajribada tushuntirib berdi. Suyuqlikning harakat
tartibini aniqlovchi shartning fizik xarakteristikalarini nazariy va tajribaviy usullar
yordamida ishlab chiqdi.

5. 1 –rasm .
O. Reynolds tajribalari. O. Reynolds suyuqlikning harakat tartibini tajribada
o’rganish uchun maxsus qurilma ishlab chiqqan va bu qurilma O. Reynolds
qurilmasi deb ataldi (5.1a- rasm). Qurilmada A idishga T quvur ulangan bo’lib, bu
quvur shishadan*) yasalgan, uning oxirida J jo’mrak o’rnatilgan. A idishning
ustida kichkina B idishcha joylashgan, bu idishdan М naychasi yordamida T
quvurning kirish qismi orqali boyoq yuboriladi, boyoqning solishtirma og’irligi
suvning solishtirma og’irligi bilan bir xil. T quvurning oxiridagi J jo’mrakni ochish
va yopish bilan T quvurda oqimning harakat v tezligi va Q suyuqlik sarfi
o’zgartiriladi. Endi tajriba o’tkazish usuliga o’tsak, u quyidagicha: shishadan
yasalgan T quvurda harakat qilayotgan suyuqlik oqimiga М naycha orqali boyoq
yuboraylik. Bu paytda boyoq T quvurda harakatlanayotgan suyuqlik oqimi ichida,
shu suyuqlik bilan aralashmasdan oqim zarrachalarining harakatlanayotgan
chizig’idek alohida harakatlansa (5.1b- rasm), bunday harakat laminar harakat deb
ataladi. Boyoq shu suyuqlik bilan aralashib, oqim ichidagi boyoq chizig’i
ko’rinmay ketsa, bunday harakat turbulent harakat deb ataladi (5.1v- rasm). Agar
shisha quvurdagi J jo’mrakni asta ochsak, A idishdan suyuqlik oqib chiqa
boshlaydi. T quvurda uning ko’ndalang kesimi boyicha qandaydir o’rtacha v tezlik
paydo bo’ladi, bu paytda suv sarfiga va quvurning ko’ndalang kesimiga tegishli A
idishda suv sathi o’zgarmas, ya‘ni N=const bo’lishi kerak.
Bundan ko’rinadiki, boyoq atrofdagi suyuqliklar bilan aralashmagan holda
harakat qilyapti. Boshlanishda shunday xayolga kelamizki, shu boyoqdan hosil
bo’lgan oqim chizig’i (elementar oqim naychasi) xuddi shu T quvurning ichida
qotib qolgandek tuyuladi (5.1 b- rasm). Bunday harakat laminar harakat deb
ataladi. Agar shu tartibda T quvurdagi suyuqlik ichida boyoqdan tag’in bir necha
elementar oqim naychalarini tashkil etsak, unda ular bo’lak-bo’lak elementar oqim
naychasi shaklida atrofdagi suyuqlik massalari bilan aralashmasdan, alohida
harakat qiladi. Shunday qilib T shisha quvurda hamma suyuqlik bo’lak-bo’lak va
qavatma-qavat holda bir-biri bilan va atrofdagi boshqa suyuqliklar bilan

aralashmasdan o’z holicha harakat qilaveradi, unda oqim chizig’i to’g’ri chiziqli
shaklda bo’lib, uzunligi boyicha o’zgarmaydi. Agar J juмrakni yana ozgina ochsak,
unda v tezlik va Q suv sarfi ko’payadi. Boshlanishda sifat jihatidan bu hodisa hech
o’zgarmaydi. Oldingidek bo’lgan oqim naychasi atrofdagi suyuqliklar bilan
aralashmasdan o’z holicha harakat qilaveradi. Ammo shu jo’mrakni ochishda
davom ettirib boraversak, birdan qandaydir bir elementar vaqt ichida boyalgan
oqim naychasi qiyshaya boshlaydi, shunda oqim chizig’i ilon izi bo’lib qoladi.
Elementar oqim naychasi esa tebrana boshlaydi. Bu hodisa faqat fazoda ixtiyoriy
nuqtadagi vektor tezligining vaqt o’tishi bilan to’xtamasdan o’zgargani sababli roy
berishi mumkin. Shu tezliklar beto’xtov o’zgarishlarining kuchayishi natijasida
boyalgan elementar oqim naychasi atrofidagi suyuqlik massasi bilan aralasha
boshlaydi va oqim chiziqlari juda ham kichik vaqt ichida o’z shaklini yo’qotib,
butun T quvurdagi oqimning ko’ndalang kesimi boyicha mayda girdobchalar
ko’rinishiga aylanib ketadilar va tartibli va tartibsiz ravishda harakatlana
boshlaydilar (5.1 v-rasm). Bunday harakat turbulent harakat deb ataladi. Agar shu
yuqorida o’tkazilgan tajribani teskari yo’nalishda takrorlasak, ya‘ni J jo’mrakni (u
to’liq ochilganidan keyin) sekin-asta berkita boshlasak, u holda turbulent
harakatdan laminar harakatga o’tish laminar harakatdan turbulent harakatga
o’tishga qaraganda ancha kichik tezlikda ta‘minlanadi. Shunday qilib «o’tish
zonasi» vujudga keladi.
5.2-rasm.

Bu «o’tish zonasida» tartib xarakteri mustahkam emas va biror kutilmagan
omil ta‘sirida laminar harakat turbulentga o’tishi yoki turbulent harakat laminarga
o’tishi mumkin. Bundan shunday xulosa kelib chiqadiki, suyuqlik oqimining
harakati paytida yo’qotilgan napor harakat tartibining tezliklariga bog’liq ekan.
Bunday tajribalar natijalarini chizmada ko’rsatish maqsadida quyidagi bog’lanish
grafigini qarab chiqamiz (5.2 - rasm):lg hf= f(lg ϑ)
(5.1)
5.2-rasmda ordinata o’qiga,
lg hf abstsissa o’qiga lgv miqdorlarini qoyib chiqsak,
chizmada bir-biri bilan kesishuvchi ikkita to’g’ri chiziq hosil bo’ladi. Bunday
to’g’ri chiziqlarning tenglamasi quyidagicha bo’ladi:
lg hf=lg k+m lg ϑ
(5.2)
Bu yerda
m=tg θ;θ
— ab va bs to’g’ri chiziqlarning abstsissa o’qi bilan
tashkil etgan burchak. ( 5.2 ) tenglamadan
hf= kϑm
(5.3)
bu yerda k — o’zanning o’lchamlarini va suyuqlikning harakat turlarini
ifodalovchi koeffitsient; t — daraja ko’rsatkich, suyuqlik oqimining o’rtacha
tezligini yo’qotilgan napor (solishtirma energiya)ga ta‘sirini ifodalaydi .
lg hf= f(lg ϑ)
grafiklan ( 5. 2-rasm) quyidagi xulosani olamiz:
1) ab to’g’ri chiziq suyuqlikning laminap harakatini ifodalaydi; ab to’g’ri
chiziq abstsissa o’qi bilan
θ1= 45 0 burchakni tashkil etadi. U holda
m=tg θ1=tg 45 o=1,0
ga teng; laminar harakatda o’zanning uzunligi boyicha h
1
yo’qotilgan napor oqim tezligining birinni darajali ko’rsatkichiga to’g’ri

proportsional, ya‘ni h1=k1ϑm
bu yerda t=1
2) bs to’g’ri chizig’i suyuqlikning turbulent harakatini ifodalaydi; bc to’g’ri
chizig’i absissa o’qi bilan
θ2(θ2>45 o) burchakni tashkil etadi; (5.3) formulada
t >>1; turbulent harakatda oqimning uzunligi boyina yo’qotilgan napor h
1
ϑ
tezlikning t daraja ko’rsatkichiga to’gri proportsional, ya‘ni
h1= k2ϑm
bu yerda t =
1,75
¿ 2,0.
O.Reynolds soni va uning kritik miqdori. Yuqorida ko’rsatilganidek,
suyuqlikning harakat tartibi undagi oqimning uzunligi boyicha yo’qotilgan napor
(energiya)ga ta‘sir etadi. Tajribalardan ma‘lumki, suyuqlikning harakat tartiblari
suyuqlikning
μ qovushoqligiga, uning ρ zichligiga, oqimning ko’ndalang kesimi
boyicha o’rtacha
ϑ tezligiga va o’zanning geometrik o’lchamlari l ga bog’liq. Bu
yerda l o’zanning geometrik o’lchamlari deb, o’zanning (yoki oqimning) biror
xarakterli geometrik elementi, masalan, doiraviy quvur uchun — uning D diametri,
ochiq o’zan uchun suyuqlik oqimining h chuqurligi yeki uning R gidravlik radiusi
qabul qilingan. Oqimning harakat tartibini xarakterlovchi, o’lcham birligiga ega
bo’lmagan, to’rtta
μ,ρ,ϑ,l parametrdan tashkil etilgan kompleks son aniqlangan.
Shu to’rtta parametrning bir-biriga bog’liqligidan shunday o’lcham birligiga ega
bo’lmagan hamda suyuqlik harakati qonunidagi biror ma‘noni tushuntiradigan bir
kompleks son tuzish kerak. Bunday kompleks son quyidagicha yoziladi.
lϑ
μ/ρ
(5.4)
bunda
μ
ρ= v
— kinematik qovushoqlik koeffitsienti, uni (5.14) tenglamaga qoysak,
u holda kompleks son quyidagi kurinishda bo’ladi
υl
v
(5.5)

Yuqorida bajarilgai tajribalar va tajriba o’tkazilgan qurilma hamda (5.5)
kompleks son O. Reynolds tomonidan ixtiro etilgan. Shuninguchun u son O.
Reynolds soni deyiladi va O. Reynolds nomining birinchi ikki harfi bilan
belgilanadiRe =ϑ l
v
(5.6)
bu yerda l o’rniga qanday mikdor olinganiga qarab Re belgiga tegishli indeks
qoyiladi. Masalan, l o’rniga quvurda uning D diametri qabul etilsa
Re D= Dϑ
v
(5.7)
agar gidravlik radius
R= ω
χ qabul etilsa
Re R= Rϑ
v
(5.8)
ochiq o’zanlarda suvning h chuqurligi qabul etilsa
Re h= hϑ
v
(5.9)
va hokazo.
Shuni eslatib o’tish kerakki, faqat quvurdagi suyuqlik oqimi harakatini gidravlik
hisoblashda O. Reynolds sonining Re belgisida D indeksi qoyilmasdan yozilishi
mumkin.
Re = Dϑ
v
(5.10)
Quvurdan boshqa har xil o’zanlar uchun Re belgisida tegishli indekslar qoyiladi.
Suyuqlikning harakatmni doiraviy gidravlik silliq quvurlarda o’rganish natijasida
o’rnatilgan O. Reynolds sonining qiymati Re < 2320 bo’lsa, u holda suyuqlik
harakati mutlaqo laminar harakat bo’ladi. Ochiq o’zanlar uchun esa O. Reynolls
soni Re
¿ 580 bo’lganda suyuqlik oqimining harakati laminar bo’ladi. Buni
isbotlash uchun quvurning D diametrini uning R gidravlik radiusi bilan
almashtirsak kifoY. masalan,
Re D= Dϑ
v = ϑ(4R)
v = 4 Rϑ
v = 4Re R

Re D= 4Re R= 2320 unda Re R= 1
4Re D= 2320
4 = 580
Bu Re
D =2320 soni
O.Reynolsning kritik soni deb ataladi va (Re
D )
kp shartli belgi bilan belgilanadi
(Re D)kr=
ϑkrD
v
(5.11)
Shu kritik holga tegishli oqimning o’rtana tezligi kritik tezlik deb ataladi
υkr= (Re D)kr⋅v
D
(5.12)
Yangi tushuncha kiritamiz:
1. agar Re
D < (Re
D )
kr =2320 bo’lsa, harakat laminar bo’lishi shart;
2. agar Re
D >(Re
D )
kr = 2320 bo’lsa, harakat turbulent bo’ladi .
Yuqorida keltirilgan gidrodinamikaning asosiy tenglamalari, chunonchi
uzluksizlik tenglamasi, D.Bernulli tenglamasi, tekis ilgarilanma harakatning asosiy
tenglamasi suyuqlik oqimining laminar va turbulent harakatlari uchun barobar
qo’llanilaveradi. Ammo, D.Bernulli tenglamasidagi h
f to’liq yo’qotilgan napor esa,
laminar harakat uchun boshqa, turbulent harakat uchun boshqa formulalar orqali
aniqlanadi, chunki har xil harakat tartibi uchun oqimning o’rtacha tezliklarining
daraja ko’rsatkichlari har xil bo’ladi. Masalan, yuqorida tushuntirilganidek,
laminar harakat uchun t daraja ko’rsatkichi faqat 1,0 ga teng, ya‘ni t= 1 (5.2-rasm,
ab chiziq); turbulent harakat uchun shu daraja ko’rsatkich t = 1,75
¿ 2,0 (5.2-rasm,
bc chiziq). Amaliy gidravlikada O.Reynolds sonining shu 2320 kritik qiymati asos
deb qabul qilingan.

5. 3-rasm
Ammo tajriba paytida qurilmaga «ideal» sharoit tug’dirib berib, ya‘ni
qurilmaga tashqaridan ta‘sir etadigan omillarni mutlaqo yo’q qilib, T jo’mrakni
shunday ehtiyotlik bilan ochib borsak, ya‘ni quvurdagi laminar harakatni ϑkr kritik
tezligidan biror (tabiiy) kritik
ϑkr' tezlikka «cho’zib» olib borsak, bu yerda kp kp    
bo’ladi, u holda Reynolds sonining qandaydir boshqa kritik (Re)'
kr miqdorini
olamiz. Bu laminar harakat shu kritik tezliklar oralig’ida mustahkam emas, chunki
tajribaga tashqaridan biror omil ta‘sir etsa, laminar harakat shu ondayoq buzilib
ketib, turbulent harakatga aylanishi mumkin. Suyuqlik oqimining
ϑkr' tezligini
yuqori kritik tezlik deb ataladi va
ϑkryuqori' orqali belgilanadi. Endi yuqorida
aytilganlarni 5.3-rasm orqali tushuntiramiz. Rasmda ordinata o’qi boyicha
ϑ tezlik
qoyilgan. Agar biz shu ordinata o’qi boyicha pastdan yuqoriga harakat qilsak, ya‘ni

tezlikni kattalashtirib borsak, u holda laminar harakat tezlik ϑkr' bo’lguncha
davom etib, tezlik
ϑkr' bo’lganda turbulent harakatga o’tadi; agar ordinata o’qi
boyicha yuqoridan pastga harakat qilsak, ya‘ni tezlikni kamaytirib borsak, tezlik
bo’lganda turbulent harakat laminar harakatga o’tadi, bu yerda
ϑkr tezlik pastki
kritik tezlik deb ataladi va
(ϑkr)pastki bilan belgilanadi. Tezliklar zonasi-
(ϑkr)pastki <ϑ<(ϑkr')yuqori
ko’rinishda bo’lsa, bunday zona nomustahkam zona yoki
«almashish»* zonasi deb ataladi.
* «almashish» so’zining ma‘nosi bu — zonada bir sharoitda vaqt o’tishi bilan
ham laminar, ham turbulent harakat mavjud bo’lishi mumkin, bunlay jarayon
qurilmadagi o’tkazilayotgan tajribaning muhimligiga, ya‘ni aniqlik darajasiga
bog’liq.
Shu gezliklarga tegishli Re O.Reynolds sonlari suyuqlik oqimining
tezliklarita qarab quyidagicha nomlanadi: masalan,
ϑkr ga tegishli kp Re soni —
pastki kritik O.Reynolds soni deyiladi va
(Re kr)pastki orqali belgilanadi ; ϑkr'
ga

tegishli Rekr' — yuqori kritik O. Reynolds soni deb ataladi va (Rekr')yuqori
bilan
belgilanadi. Gidravlikada, amaliy hisob-kitoblarda bu
υkr<ϑ<ϑkr' tezliklar
zonasida suyuqlik harakati turbulent harakatda bo’ladi deb qabul qilinadi.
Yuqorida ko’rsatganimizdek doiraviy gidravlik silliq trubalar uchun
Reynolds sonining kritik qiymati Re
k =2320 ga teng bo’lsa konfuzorli (qisqaruvchi)
truba uchastkasida Re
k >2320 va kengayuvchi (diffuzor) truba uchastkasida esa
Re
k <2320 bo’ladi.
(5.6) tenglamadagi Reynolds (Re) kriteriyasi inertsiya kuchining ishqalanish
kuchiga bo’lgan nisbatini xarakterlaydi. Bu uning fizik mohiyati bo’lib
hisoblanadi.

A sosiy darsliklar va o‘quv qo‘llanmalar:
1. K.SH. Latipov «Gidravlika, gidromashinalar, gidroyuritmalar» // T. «O‘qituvchi»
1992.
2. A.Y u .Umarov «Gidravlika» // T. «O‘zbekiston» 2002.
3. Isyanov R.G., va boshqalar «Gidravlika va gidravlik mashinalar» // T. TDPU
2004.
4. K.SH. Latipov «Gidravlika va gidromashinalar» // T. : «O‘qituvchi» 19 86 .
5. J.Nurmatov. N.A.Halilov. O‘.Q.Tolipov. « Issiqlik texnikasi » // T. : «O‘qituvchi»
19 98 .
6. T.S.Xudoyberdiyev. « Issiqlik texnikasi asoslari » // T. : 2010 .
7. R.A.Zohidov. « Issiqlik texnikasi » // O‘zbekiston faylasuflar milliy jamiyati. 2010 .
8. R.V.Daminova, V.K.Muhamedsaidov. « Issiqlik texnikasi » fanidan didaktik
materiallar // T. : TDPU. 2012 .
9. Б . Р . Андерс . «Контрольно-измерительные приборы» //М.: Высшая школа.
1998 .

Laminar va turbulent xarakat

Купить

Похожие документы
2001-yil sentabr voqealri va uning xalqaro munosabatlarga
1945-1990-yillarda Buyuk Britaniya
1918-1923 yillarda xalqaro munosabatlar, Versal Vashington siyetemasining tuzilishi
Ahmad al-farg‘oniy
Almashlab ekishni loyihalashtirish va joriy etish