111
15 BOB
Yupqa devordagi kichik teshiklardan oqib chiqayotgan suyuqlikning harakati.
Napor o‘zgarmas holda yupqa devordagi kichik teshiklardan oqib chiqayotgan
suyuqlikning harakati.
Tadqiqotchilar tomonidan o‘tkazilgan
tajribalarga asoslanib, oqimning kichik
teshikdan atmosferaga oqib chiqishini 15.1-rasmdagi ko‘rinishda ko‘rsatish mumkin.
Bunda ro - suyuqlik erkin sirtiga ta’sir etuvchi tashqi bosim,
bu kattalik ra -
atmosfera bosimidan farq qiladi;
- teshik yuzasi;
с
- oqimchaning S
-S
kesimdagi
yuzasi.
N
- teshikning og‘irlik markazigacha bo‘lgan chuqurlik.
Agar lo masofada oqimning
pastlashishini hisobga olsak, u holda
с
yo’zaning
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 (15.1-rasm).
15.1-rasm. Oqimning kichik teshikdan atmosferaga chiqishi
Agar harakatlanayotgan oqimga havoning aralashishi - aeratsiyani va havo
qarshiligini
hisobga olmasak, pastlashayotgan zarrachaning tezligi oshganligi sababli,
oqimning siqilishi davom etishi kerak. 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
.
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
112
tezligi
u
epyurali to‘g‘ri to‘rtburchakdir. Agar teshik aylana shaklida bo‘lsa, bu siqilgan
kesimgacha masofa quyidagicha aniqlanadi:
D
l
5
,
0
0
(15.1)
bunda,
D
– teshik diametri.
Siqilish koeffitsiyentini quyidagicha aniqlaymiz:
с
(15.2)
bunda
,
- siqilish koeffitsiyenti.
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:
f
h
g
p
z
g
p
z
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
(15.3)
Tenglamaning har bir hadini taxlil qilamiz.
g
g
g
p
p
z
g
p
p
H
z
c
a
o
2
2
2
;
;
0
0
2
;
;
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
(15.4)
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:
g
h
с
f
2
2
(15.5)
bunda,
- qarshilik koeffitsiyenti.
Demak, (15.4) va (15.5)
ifodalarni inobatga olsak, (15.3) tenglamani quyidagicha
yozishi mumkin.
g
g
p
p
H
c
c
a
2
2
2
2
0
(15.6)
bunda,
кл
a
o
H
p
p
H
(15.7)
bunda,
H
kl
- keltirilgan yoki jamlangan napor deyiladi. U holda:
g
H
с
kl
2
)
1
(
2
(15.8)
Bundan,
kl
с
gH
2
1
1
(15.9)
113
yoki
kl
с
gH
2
(15.10)
bunda,
1
1
(15.11)
deb belgilanib,
tezlik koeffitsiyenti deb ataladi
.
Agar
ro = ra
bo‘lsa, (15.10) ifodani quyidagicha ifodalash mumkin:
gH
с
2
(15.12)
Ideal holatdagi suyuqliklar uchun
0
2
2
g
h
с
f
(15.13)
va
=0 ;
= 1,0
(15.14)
ekanligini hisobga olsak,
gH
с
2
(15.15)
Bu ifoda Torrichelli ifodasi deyiladi. Bu bog‘liklikni 1643 yilda Torrichelli aniqlab,
1 0
,
ekanligini ta’kidlagan. Siqilgan kesimdagi oqimning o‘rtaga tezligini bilgan holda,
bu kesimdagi oqim sarfini aniqlaymiz:
gH
gH
Q
с
с
с
с
2
2
(15.16)
Bundan,
gH
Q
2
(15.17)
yoki
gH
Q
2
0
(15.18)
0
(15.19)
0
- teshikning sarf koeffitsiyenti deb ataladi.
Demak, bu hodisani o‘rganishda quyidagi to‘rtta yangi koeffitsiyentlar bilan
tanishdik:
- siqilish;
- qarshilik;
- tezlik;
0
- teshikning sarf koeffitsiyentlari.
Dostları ilə paylaş: