4 Modul Ma’ruza №3 Suyuqlik oqimining ikki xil harakat tartibi. Reja

Suyuqlikni teshik va naychalardan oqib chiqishi.
1. Suyuqlikni teshik va naychalardan beqaror va barqaror oqib chiqishi.
Tadqiqotchilar tomonidan o‘tkazilgan tajribalarga asoslanib, oqimning kichik teshikdan atmosferaga oqib chiqishini 11.1-rasmdagi ko‘rinishda ko‘rsatish mumkin.
Bunda r_o - suyuqlik erkin sirtiga ta’sir etuvchi tashqi bosim, bu kattalik r_a - atmosfera bosimidan farq qiladi; - teshik yuzasi; - oqimchaning S-S kesimdagi yuzasi. N - teshikning og‘irlik markazigacha bo‘lgan chuqurlik.
Agar l_o masofada oqimning pastlashishini hisobga olsak, u holda yuzaning og‘irlik markazigacha bo‘lgan chuqurlik deb qabul qilishimiz mumkin. Oqimcha S-S kesimgacha keskin siqilib boradi. Bunday holat – suyuqlik zarrachalarining inersiyasi hisobiga bo‘ladi deb qabul qilish mumkin. Bunga misol tariqasida M zarrachaning harakatini ko‘rishimiz mumkin. (11.1-rasm).

Agar teshikdan chiqayotgan suyuqlik oqimchasining tezligi yuqori bo‘lsa, oqimning tashqi qobig‘ida o‘rinma kuchlanishlarning ta’siri kuchayadi. Havo qarshiligi oqimcha tezligini kamaytirib, uning havo bilan aralashish jarayoninini jadallashtiradi va S-S kesimdan keyin oqimcha kengaya boshlaydi.

11.1-rasm. Oqimning kichik teshikdan atmosferaga chiqishi

Oqimcha o‘z harakatida S-S kesimgacha tez o‘zgaruvchan harakatda bo‘lib, keyin tekis o‘zgaruvchan harakatlana boshlaydi. S-S kesim esa siqilgan kesim deb ataladi, Xuddi mana shu S-S kesimdan boshlab, oqimcha uchun Bernulli tenglamasini qo‘llash mumkin, chunki bu kesimgacha oqimning harakati tez o‘zgaruvchandir. AV yo‘nalishdagi oqimning tezligi u epyurali to‘g‘ri to‘rtburchakdir. Agar teshik aylana shaklida bo‘lsa, bu siqilgan kesimgacha masofa quyidagicha aniqlanadi:

(11.1)
bunda, D – teshik diametri.
Siqilish koeffitsientini quyidagicha aniqlaymiz:

(11.2)
bunda,  - siqilish koeffitsienti.

Endi o‘rganiladigan muammo sifatida siqilgan kesimdagi oqimning
o‘rtacha tezligi _c va idishdan chiqayotgan oqim sarfini (Q) aniqlaymiz. Buning uchun idishdagi suyuqlik sirtidan 1-1 va siqilgan kesimdan 2-2 kesimni o‘tkazib, siqilgan kesim og‘irlik markazidan 00 taqqoslash tekisligini o‘tkazamiz. Bu tekislikka nisbatan 1-1 va 2-2 kesimlar uchun Bernulli tenglamasini yozamiz:

(11.3)
Tenglamaning har bir hadini taxlil qilamiz.

(11.4)
Oqimning idishdagi tezligini hisobga olmasdan, S-S kesimdagi bosimni atmosfera bosimiga teng deb qabul qilamiz. 1-1 kesimdan 2-2 kesimgacha napor yo‘qolishini quyidagicha aniqlaymiz:
(11.5)
bunda, - qarshilik koeffitsienti.
Demak, (11.4) va (11.5) ifodalarni inobatga olsak, (11.3) tenglamani quyidagicha yozishi mumkin.
(11.6)
bunda,
(11.7)
bunda, N_kl - keltirilgan yoki jamlangan napor deyiladi. U holda:
(11.8)
Bundan,
(11.9)
yoki
(11.10)
bunda,
(11.11)
deb belgilanib, tezlik koeffitsienti deb ataladi.
Agar r_o = r_a bo‘lsa, (11.10) ifodani quyidagicha ifodalash mumkin:
(11.12)
Ideal holatdagi suyuqliklar uchun

(11.13)
va

=0 ;  = 1,0 (11.14)
ekanligini hisobga olsak,
(11.15)
Bu ifoda Torrichelli ifodasi deyiladi. Bu bog‘liklikni 1643 yilda Torrichelli aniqlab, ekanligini ta’kidlagan. Siqilgan kesimdagi oqimning o‘rtaga tezligini bilgan holda, bu kesimdagi oqim sarfini aniqlaymiz:
(11.16)
Bundan,
(11.17)

yoki
(11.18)

(11.19)
- teshikning sarf koeffitsienti deb ataladi.
Demak, bu hodisani o‘rganishda quyidagi to‘rtta yangi koeffitsientlar bilan tanishdik:
- siqilish; - qarshilik;  - tezlik; - teshikning sarf koeffitsientlari.

http://hozir.org