Ағынның гидравликалық элементтері

Сұйықтың ағынын зерттеген кезде оны гидравликалық және геометриялық жағынан сипаттайтын ұғымдарды енгіземіз.

Бұл ұғымдарға жататындар: жанды қиманың ауданы, гидравликалық радиус, суланған периметр, эквивалентті диаметр.

Жанды қиманың ауданы S_c немесе ағынның жанды қимасы деп – қозғалыстың бағытына перпендикуляр болатын ауданды айтамыз.

Ақиқатты қима - ағындағы шығынның оның қимасына қатынасы

Жанды қима түгелдей немесе жартылай қатты қабырғамен шектелуі мүмкін. Егер аын қабырғамен шектелген болса, онда қозғалыты напорлы дейміз. Напорлы қозалысқа мысал ретінденасоспен айдаған құбырдағы сұйықтың қозғалысын айтуға болады. Напорсыз қозғалысқа судын каналдарда немесе өзендердегі қозғалысын жатқызамыз.

Гидравликалық радиус r _г тең болады, суланған периметрдің П ағынның жанды қимасына S_с қатынасына:

r_г = S_с/П. (2)

Суланған периметр П – ол сұйықтың жанды қимасының периметрі.

Суланған периметр - қатты беттермен жанасқан, ақиқат қима контурының ұзындығы

Егер сұйықтық каналдың қимасын түгелдей толтырып тұрса, онда суланған периметр каналдың периметріне тең болады, ал егер толтырып тұрмаса, каналдың периметрімен сәйкес келмейді.

Дөңгелек құбырлар үшін

(3)

Геометриялық радиус гидравликалыққа тең болмағасын бұл ұғымды есептегенде қиындық туады. Сондықтан өлшемі дөңгелек емес каналдарға сызықты өлшем – эквивалентті диаметр d_э қолданады.

(4)

Гидравликалық радиус арқылы өрнектелген диаметр эквивалентті диаметр деп аталады. Демек (2) формулаға байланысты эквивалентті диаметр құбырдың жанды қиманың ауданы S_с мен периметрі П салыстырмасы арқылы есептеледі.

(5)

а және b қабырғалы тіктөртбұрышты каналдар үшін:

(6)

Ішкі диаметрі және сыртқы диаметрі болатын сақинатәрізді қима үшін:

(7)

Дата добавления: 2015-10-24