Гидродинамика ва
гидромеханик жараёнлар
РЕЖА:
1.Суюқликларнинг асосий физик
хоссалари.
2.Гидростатика.
3.Гиидродинамика
Гидромеханика
Суюқликнинг
мувозанати ва
ҳаракатини ҳамда суюқлик ва
унинг таркибидаги қаттиқ
жисм заррачалари ўртасидаги
ўзаро таъсир жараёнларини
ўрганади.
Кимё маҳсулотлари ишлаб чиқариш тизимларида
гидромеханик жараёнлар алоҳида ўрин тутади. Ушбу
жараёнлар қаторига қуйидагиларни киритиш мумкин

суюқликлар, газлар ва уларнинг аралашмаларини технологик
қувурлар орқали узатиш;

технологик жараёнларни амалга ошириш пайтида ҳосил
бўладиган турли жинсли бирикмаларни ажратиш;

суюқлик муҳитларини механик аралаштиргичлар ёрдамида,
пневматик услубда ёки циркуляция қилиш туфайли
аралаштириш;

майдаланган қаттиқ материал заррачалари ёки сочилувчан
хом-ашёларни сиқилган ҳаво ёрдамида узатиш
(пневмотранспорт, аэрозольтранспорт);

хом-ашё, материаллар ва маҳсулотларга мавҳум қайнаш
қатламида ишлов бериш ва бошқалар.
Технологик жараёнларнинг интенсивлиги гидромеханика
қонунлари асосида аниқланади.
Озиқ-овқат технологияси жараёнлари ва
аппаратларини ҳисоблаш пайтида
қурилмалардаги гидродинамик шароитлар
(оқимлар тезлиги ва гидродинамик
структураси) ҳисобга олинади. Бундан ташқари,
суюқликлар сарфини аниқлаш, технологик
сиғимларни тўлдириш (бўшатиш) вақтини
аниқлаш, насосларни танлаш каби бир қатор
муҳандислик масалаларининг ечимини топиш
учун гидромеханика қонунларини билиш зарур
бўлади

Гидравлика-бу?
Механиканинг бир бўлими
 Асосан унда суюқликлар
мувозанат ва ҳаракат
қонунлари ҳамда уларни
амалиётда қўллаш
ўрганилади

Гидромеханика қонунлари ва уларни амалиётда қўллаш
усуллари гидравликада ёритилади.
Гидравлика
гидростатика
гидродинамика
Гидростатика
Суюқликларнинг мувозанат
қонунлари ва тинч ҳолатдаги
суюқликка тўла ёки қисман
чўктирилган жисмларга
кўрсатиладиган таъсир (акс
таъсир) қонуниятлари ўрганилади

Гидродинамика
Суюқликлар
ҳаракати ва
жисмни суюқлик оқими
ювиб ўтиши пайтидаги
ўзаро таъсир
қонуниятларини ўргатади.
Гидравлика фанининг асосий
атамалари
Суюқлик – оқувчан хусусиятга ва ҳажмга эга,
аммо муайян шаклга эга эмас. Ташқи кучлар
таъсири бўлмаган шароитларда, молекуляр
кучлар таъсири остида, суюқлик шар шаклини
олади
 Газ – суюқликлар каби шаклсиз, аммо муайян
ҳажмга эга бўлмайди. Улар ҳар қандай идиш
ҳажмини тўла эгаллайди. Суюқликларга
нисбатан газларнинг қовушқоқлиги ва зичлиги
анча кичик. Газлар катта босимлар остида
суюлтирилади

Идеал суюқлик
 Босим
ва ҳарорат таъсири остида ўз
ҳажмини ўзгартирмайдиган,
сиқилмайдиган, ўзгармас зичликка
ва абсолют оқувчанликка эга
(қовушқоқлиги йўқ) бўлган
суюқликлар
Гидродинамика суюқлик оқими ҳаракатининг
асосий қонунларини ўрганади. Суюқликни технологик
қувур ёки канал бўйлаб ҳаракати асосан насослар
воситасида амалга оширилади. Суюқлик сатхлари ёки
зичликлари орасида фарқ бўлган ҳолатда ҳам оқим
юзага келади.
Суюқликни ҳаракатланиш жараёни қуйидаги
кинетик тенглама билан тавсифлади:
dV/(Fd) = (1/R)P,
бу ерда V- суюқлик ҳажми, м3; F- қувурнинг кўндаланг
кесим юзаси, м2; - жараён даври, с; R- оқимга
кўрсатиладиган қаршилик; Р- босимлар фарқи, Па.
 Гидродинамика
қонунларига асосан берилган миқдордаги
суюқликни ҳайдаш учун зарур бўлган босим қиймати ва энергия
сарфи аниқланади, ёки аксинча, босимлар фарқи қийматига
кўра суюқликнинг сарфи ва тезлиги ҳисобланади.
 Гидродинамикани
ўрганиш жараёнида ички, ташқи ва аралаш
масалалар ажратилади. Ички масалада суюқликни қувурлар ва
каналлар бўйлаб ҳаракати ўрганилади. Гидродинамиканинг
ташқи масаласи (суюқликни механик услубда аралаштириш,
қаттиқ жисм заррачаларини чўктириш каби жараёнлар) турли
жисмларнинг суюқлик муҳитидаги ҳаракатига бағишланади.
Суюқлик ва газларни қаттиқ жисм қатлами орқали ҳаракатини
ўрганиш (мавҳум қайнаш қатлами, фильтрация, адсорбция ва
х.) гидродинамиканинг аралаш масаласига тегишли бўлади.

Суюқлик оқимини тавсифлаш учун тезлик, сарф, оқим тури ва ҳаракат режими
каби тушунчалардан фойдаланилади.

Оқимнинг тезлиги ва сарфи. Вақт бирлиги ичида қувурлар ёки каналлар
орқали оқиб ўтган суюқлик миқдори суюқлик сарфи деб юритилади. Суюқлик
сарфи ҳажмий Q (м3/сек) ёки массавий (кг/сек) бирликларда ўлчанади.

Суюқликнинг ҳажмий сарфи қуйидаги тенглама ёрдамида аниқланади




Q = ў F,
бу ерда ў- суюқлик оқимининг ўртача тезлиги, м/с; F- оқимнинг кўндаланг
кесим юзаси, м2.
Суюқликнинг массавий сарфи
М = ў F = Q ,

бу ерда - суюқликнинг зичлиги, кг/м3.

Суюқлик ҳаракати (оқими) унинг ҳар бир заррачаси тезлиги билан
тавсифланади. Оқимнинг кўндаланг кесим юзасидаги ҳар бир заррача вақт
моменти бўйича турлича тезликка ва йўналишга эга бўлади.

тезликка ва йўналишга эга бўлади.

Технологик қувурда ҳаракатланаётган суюқлик оқимининг тезлиги қувур марказида
максимал қийматга эга бўлади. Қувур девори юзасининг нотекислиги сабабли,
девор ва унга тегиб ҳаракатланаётган суюқлик қатлами ўртасида ишқаланиш кучи
юзага келади. Натижада қувур девори яқинида оқим тезлиги кескин камаяди.
Оқимнинг кўндаланг кесим юзаси бўйлаб тезликлар тақсимоти номаълумлиги
сабабли, муҳандислик ҳисобларида суюқликнинг ўртача тезлиги ў тушунчаси
қўлланилади. Бу пайтда оқимдаги барча заррачалар бир хил тезликда
ҳаракатланади деб ҳисобланади. Бундай шартли тезлик суюқликнинг ҳажмий
сарфини оқимнинг кўндаланг кесимига бўлган нисбати билан аниқланади:




ў = Q/F.
(13-4)
Айрим ҳолларда суюқликнинг массавий тезлиги м [кг/(м2с)] тушунчаси
қўлланилади
м = ў .
(13-5)
Реал суюқликларнинг ҳаракат режимлари. Суюқликни қувурдаги ҳаракати инглиз
олими Осборн Рейнольдс томонидан ўта содда қурилма (13.2-расм) ёрдамида тўлиқ
ўрганилган.
Қурилма таркиби ишчи суюқлик идиши 1, унга бириктирилган
шаффоф горизонтал қувур 2 ва рангли суюқлик (индикатор) учун
идишчадан 4 иборат бўлган.
-расм. Тажриба қурилмасининг
тузилиши: 1- ишчи суюқлик
идиши; 2-шаффоф қувур; 3,5жўмраклар; 4- рангли суюқлик
учун идишча; 6- капилляр найча.
Гидростатика

Эйлернинг дифференциал тенгламасини (12-18) интеграллаш
туфайли тинч ҳолатдаги суюқликнинг исталган ихтиёрий
нуқтасида гидростатик босим ва оғирлик кучларининг
қийматларини аниқлаш мумкин.

(12-18) тенгламалар системасида р/x = 0 ва р/y = 0 эканлиги
сабабли, р/z хусусий ҳосилани dр/dz билан алмаштириш мумкин.
У ҳолда
g - dр/dz = 0 Ўз навбатида (12-19) тенгламани
- dр - gdz = 0
кўринишда ифодалаш мумкин.
Шундан сўнг, ушбу тенгламанинг ҳар иккала хадини g
кўпайтмасига
бўлиб, 1 уларнинг
ишораларини
алмаштирамиз: dz + dр(
)=0
g

P

Н

Z1

z


0
0

Гидростатиканинг асосий тенгламасини
тушунтириш учун схема.
Туташ идишларда мувозанат шартлари.