O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS
TA’LIM VAZIRLIGI
TOSHKENT ARXITEKTURA - QURILISH INSTITUTI
Suyuqlik va gaz
mexanikasi
O‘QUV QO‘LLANMA
Toshkent – 2011
2
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS
TA’LIM VAZIRLIGI
TOSHKENT ARXITEKTURA - QURILISH INSTITUTI
Suyuqlik va gaz
mexanikasi
O‘QUV QO‘LLANMA
Toshkent – 2011
3
UDK 532.5.(075.8)
Suyuqlik va gaz mexanikasi: o‘quv qo‘llanma / Tursunova E.A., Mukolyans A.A –
Toshkent: TAQI, 2011.
O‘quv qo‘llanma gidravlika kursiga oid dasturlar asosida tuzilgan, hamda o‘z ichiga
quyidagi bo‘limlarni qamrab olgan: suyuqlikni qattiq jismdagi va gazlardan farqlanishi,
suyuqliklarning
asosiy
fizik
xossalari,
gidrostatikaning
asosiy
qonuniyatlari,
gidrodinamika asoslari hamda suyuqliklar kinematikasi.
O‘quv qo‘llanma bakalavr – talabalarning 5580000 – Qurilish ta’lim yo‘nalishlari
uchun yo‘nalishlariga mo‘ljallangan.
Toshkent Arxitektura – qurilish instituti ilmiy-uslubiy kengashining qaroriga asosan
chop etildi.
Taqrizchilar:
1.
TDTU “Neft va gazni qayta ishlash texnologiyasi”
kafedrasi t.f.n., dos. D.K. Ergasheva
2.
TAQI “Qurilish materiallari va kimyo” kafedrasi
mudiri, t.f.n., dos. S.M.Maxkamov.
© Toshkent Arxitektura – qurilish instituti, 2011
4
1 BOB
Kirish.
Suyuqlik va gaz mexanikasi (Gidravlika) fani va uning qisqacha tarixiy taraqqiyoti.
Gidravlika gidroenergetika, irrigatsiya, tog‘-kon transporti, metallurgiya, suv
ta’minoti va kanalizatsiya, neft mexanikasi kabi bir qancha fanlarga asos bo‘ladi.
Gidravlika,
gidromashinalar
(turbinalar,
nasoslar
va
kompressorlar)
va
gidrouzatmalarning umumiy masalalari hozirgi zamon fan va texnikasining har xil
sohalarida e’tiborga olinadi. Bularga: gidrotexnik va gidroenergetik inshootlar qurilishi,
neft quvurlari, suv bilan ta’minlash tarmoqlari, sug‘orish, metall qirquvchi stanoklarning
loyihalari, avtomatlashgan liniyalar, robotlar, qurilish va yo‘l mashinalarini, tog‘-kon
mashinalari, gidropnevmomashinalar va boshqalarni yaratish va ishlatishlar kiradi.
Gidravlika ikki qismga b¢linadi: gidrostatika va gidrodinamika.
Gidrostatika
– suyuqliklarning nisbiy tinch holat qonuniyatlarini o‘rganib, ularni
amaliyotda qo‘llash uchun uslubiyatlar yaratadi.
Gidrodinamika
– suyuqlikning harakat qonuniyatlarini va ularning paydo bo‘lish
sabablarini o‘rganish bilan birgalikda ularning tuzilish strukturalarini ham o‘rganadi.
Bu fanning tashkil topish tarixi ancha uzoq bo‘lib, bir necha ming yillik tarixni o‘z
ichiga oladi. Umuman, insoniyat, suyuqliklar bilan ma’lum ma’noda munosabat o‘rnatishi
bilan suyuqliklar haqidagi qonuniyatlarni o‘rganishga kirishgan.
Gidravlika fani tarixida birinchi ilmiy asar – Arximed tomonidan yozilgan
(eramizdan avvalgi 287-212 yillar), «Suzuvchi jismlar» trakti hisoblanadi. Arximeddan
keyingi 17 asr mobaynida Gidravlika fani taraqqiyotida sezilarli yutuqlar bo‘lmagan.
XV-XVI asrlarda Leonardo da Vinchi (1452-1519 yillar) - “Suvning harakati va
o‘lchanishi” asarini yozdi, ammo bu asar 400 yildan keyin nashr etildi. S.Steven (1548-
1620 yillar) - “Boshlang‘ich gidrostatika”, Galileo Galiley (1564-1642 yillar), - 1612 yilda
“Suvdagi jismlar tushunchasi va ularning harakati” maqolasini yozdi, YE.Torrichelli
(1608-1647 yillar) - kichik teshikdan oqayotgan yopishqoq bo‘lmagan suyuqlikning
tezligini aniqladi, B.Paskal (1623-1662 yillar) – suyuqliklarda bosimning tarqalish
qonunini yaratdi, I.Nyuton (1643-1727 yillar) – 1686 yil suyuqliklardagi ichki ishqalanish
tushunchasini berdi.
Nazariy jihatdan, Gidravlika fani Peterburg Akademiyasining xaqiqiy a’zolari
D.Bernulli (1700-1782 yillar), L.Eyler (1707-1783 yillar) va M.V.Lomonosov (1711.1765
yillar) tomonidan rivojlantirildi. Gidravlika fani rivojida katta xizmat qilgan olimlardan -
D.Poleni (1685-1761 yillar), A.Shezi (1718-1798 yillar), P.Dyubua (1734-1809 yillar),
D.Venturi (1746-1822 yillar), YU.Veysbax (1806-1871 yillar), O.Reynolds (1842-1912
yillar) va boshqalarni keltirish mumkin.
XIX asrning ikkinchi yarmidan Rossiyada Gidravlika fani yanada taraqqiy etishiga
quyidagi olimlar katta hissa qo‘shdilar. I.S.Gromika (1851.1889 yillar), D.I.Mendeleyev
(1834-1907 yillar), N.P.Petrov (1836-1920 yillar), N.YE.Jukovskiy (1847-1921 yillar),
5
N.N.Pavlovskiy (1884-1937 yillar) va keyingi yillarda I.I.Agroskin, YE.A.Zamarin,
I.I.Levi, K.A.Mixaylov, M.D.Chertausov, R.R.Chugayev, A.A.Uginchus va boshqalar.
Shuni ta’kidlash lozimki, fanning «Gidrodinamika» bo‘limi asoschisi D.Bernulli
matematika qonuniyatlari asosida inson organizmida qonning harakatini o‘rganish bilan
shug‘ullangan. Peterburg akademiyasining haqiqiy akademigi D.Bernulli «Nafas olish»
nomli dissertatsiya yozgan bo‘lib, tabiatni matematika bilan uzviy bog‘liqlikda o‘rganish
g‘oyasini targ‘ibot qilgan. Fikrimizning asosi sifatida uning zamondoshi L.Blyumentrostga
yozgan xatidan quyidagilarni keltirish mumkin:
«Nazarimda muskullar harakati, nafas olish, oziqlanish, ko‘rish, ovoz paydo bo‘lishi
va boshqalarni o‘rganish borasida juda ko‘p kuzatishlar o‘tkazdim. …»
Bundan tashqari uning zamondoshi E.Eyler ham «Gidrodinamika» fani
rivojlanishiga o‘zining salmoqli hissasini qo‘shgan. U ham tabiatda suyuqlik harakatini
matematik qonuniyatlar bilan asoslab o‘rgangan. Uning «Arteriyalardagi qon harakati
trakti» ilmiy ishi bunga yaqqol dalildir.
«Suyuqliklar mexanikasi» fanining eng rivojlangan davri sifatida XIX-XX asrlarni
ko‘rsatish mumkin. Bu davrning mashhur tadqiqotchilari F.Forxgeymer (1852 – 1933
yillar), M.Veber (1871 – 1951 yillar), Prandtl (1875 – 1953 yillar), M.A.Velikanov, (1879
– 1964 yillar), B.A.Baxmetov (1880 – 1951 yillar), N.N.Pavlovskiy (1886 –1937 yillar),
N.M.Bernadskiy (1882 – 1935 yillar) Rebok (1864 – 1950 yillar), Kox (1852 – 1923
yillar) va boshqalardir.
Gidravlika fani, asosan, ikki yo‘nalishda rivojlangan:
1. Nazariy yo‘nalish – nazariya asoslarini matematik qonuniyatlar asosida o‘rganish.
2. Texnik yo‘nalish, ya’ni suyuqliklarning nisbiy tinch holati va harakat
qonuniyatlarini amaliyotda qo‘llashga doir tadqiqotlarni o‘tkazish va o‘rganish.
Texnik yo‘nalish — suyuqliklarning texnik atamasi, ya’ni “Gidravlika” deb atala
boshlagan. Amaliyotdagi muammolarni yechishni yengillashtirish uchun ayrim
cheklanishlar va taxminlarga yo‘l qo‘yiladi. Ko‘pgina hollarda suyuqliklar bilan bog‘liq
fizik jarayonlarni o‘rganishda ma’lum masshtabdagi tadqiqot va eksperimentlar o‘tkazilib,
ular natijasida, asosan, emperik va yarim emperik formulalar olinadi hamda hisob-kitob va
loyixalashtirishda ulardan keng foydalaniladi.
Gidravlika so‘zi grekcha “xyudor” va “aulos” so‘zlari birikmasidan olingan bo‘lib,
“suv” va “quvur” degan ma’nolarni bildiradi.
Gidravlika qonunlari texnikaning barcha sohalarida qo‘llanilganligi uchun bu
fanning amaliy ahamiyati benihoya kattadir. Gidravlika fanini qo‘llanish sohalari –
gidrotexnika, suv xo‘jaligi va melioratsiya, gidroenergetikani suv bilan ta’minlash va
kanalizatsiya, mashinasozlik, aviatsiya va xokazo.
Ko‘p yillik arxeologik qazilmalar – yer sharining ko‘p qismida katta - katta
gidrotexnik inshootlar bizning eramizdan ancha ilgari qurilganligini ko‘rsatadi. qadim
zamonlarda, tajriba va kuzatishlarga asosan ko‘plab gidrotexnik inshootlar Markaziy
Osiyo, Xitoy, Yegipet, Vavilon, Rim va Gretsiyada qurilgan. Ashxoboddagi (Annau)
6
nurab ketgan injenerlik inshooti qadimda quruvchilar katta sug‘orish sistemalarini qurishni
bilganliklaridan dalolat beradi. Masalan, juda qadimiy, hozirda ham ishlayotgan sug‘orish
sistemasi – «Shoxrud» ming yillar ilgari O‘rta Osiyoda qurilgani bizni hayratga soladi.
861 yilda Abul Abbos Axmad ibn Muxammad ibn al-Farg‘oniy (taxminan 797-865 yillar)
qohira yaqinidagi Ravzo orolida nilometrni, ya’ni Nil daryosi suvi sathini belgilovchi
uskunani yasagan. O‘zbek davlatchiligi asoschilaridan biri Amir Temur saroyida qurilgan
favvora inshooti ko‘pchilik yevropalik elchilarni hayratga solganligi tarixiy manbalarda
ta’kidlangan. Fikrimizning isboti sifatida fransuz yozuvchisi Lyusyen Keren tomonidan
yozilgan «Amir Temur saltanati» asarida Ispaniya xukmdori Henri III ning Vatanimizga
jo‘natgan elchisi Rui Gonsales de Klavixoning kundaligida 1404 yil 8 sentabrdagi Ulug‘
Amir Temurning Samarqand shahri tashqarisidagi uchrashuvini quyidagicha ta’riflagan:
Hukmdor (Amir Temur) hashamatli uy oldidagi shohsupa ustida o‘tirardi. Uning yonidagi
favvora suvlari ancha balandga otilib, xovuzga qaytib tushar, hovuzda esa qizil olmalar
suzib yurardi. Bu ma’lumotlar suyuqlik va suyuqlik oqimini o‘rganish va undan
foydalanish bizning Vatanimizda qadimdan boshlanganligi haqida so‘z yuritishimizga asos
bo‘ladi.
Suyuqlik va suyuqlik oqimi muammolarini o‘rganuvchi Gidravlika fani – fizika va
nazariy mexanika qonunlariga asoslangan. Gidravlika fanida uchraydigan murakkab
masalalarni hamma vaqt nazariya asosida yechib bo‘lmaydi. Nima uchun? Chunki, ro‘y
berayotgan jarayonlarni matematik differensial tenglamalar yordamida tavsiflash
mumkinligini bilamiz. Bu fizik jarayon matematik differensial tenglamalar yordamida
yozilganda sistema tarkibidagi tenglamalar soni va bu tenglamaga kiruvchi noma’lum
parametrlar orasida nomutanosiblik mavjud bo‘ladi hamda bu nomutanosiblikni hozirgi
tafakkurimiz doirasida faqat amaliy tajribalar natijasiga asoslanib, talqin qilish mumkin.
Shuning uchun gidravlikada amaliy tajribadan keng foydalaniladi, ya’ni ilmiy tajriba keng
qo‘llaniladi. Gidravlikada amaliy tajriba yo‘li bilan birinchidan, nazariy formulalarga
kiruvchi koeffitsiyentlar va tuzatishlar, ikkinchidan, tajribaga asoslangan yangi formulalar
kashf etiladi. Nazariya bilan amaliy tajribaning o‘zaro aloqasi va ilmiy-tekshirish ishlarini
keng tashkil etilishi Gidravlika fanini kelgusida yuqori ko‘rsatkichlarga erishishida, xalq
xo‘jaligida muhim masalalarni yechimini topishda amaliy imkoniyat yaratadi.
Shunday qilib, Gidravlika faniga qisqacha quyidagicha ta’rif berish mumkin:
Dostları ilə paylaş: |