ÐÐÐÐ ÐÐÐÐÐÐ ÐÐÐÐ ÐÐÐÐ ÐÐÐТРÐЯ ÐÐÐ13ÐÐÐ 1
ÐÐÐÐ ÐÐÐÐÐÐ ÐÐÐÐ ÐÐÐÐ ÐÐÐТРÐЯ ÐÐÐ13ÐÐÐ 1
ÐÐÐÐ ÐÐÐÐÐÐ ÐÐÐÐ ÐÐÐÐ ÐÐÐТРÐЯ ÐÐÐ13ÐÐÐ 1
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ими<br />
ГИДРАВЛИКА ЖЭНЕ<br />
ГИДРОМЕТРИЯ<br />
НЕГ13ДЕР1
5 3 4<br />
Э. Кддырбаев, 0. КадырбаеваИ ><br />
ГИДРАВЛИКА ЖЭНЕ<br />
ГИДРОМЕТРИЯ НЕГ13ДЕР1<br />
Оку щралы<br />
Казахстан Республтсасм ШМм жене гылым министрлт<br />
KacimiK бастау biiii жэне орта бшм беру<br />
уЙьвддарына усынады<br />
JfOUANT<br />
«Фолиант» баспасы<br />
Астана-2008
ББК 26. 222<br />
Ц14<br />
Шк1р жазган:<br />
К у ленов Ш.С. —техника гылымдарыныц кандидаты,<br />
профессор<br />
ц 24 Цадырбаев д., Цадырбаева 0.<br />
Гидравлика жэне гидрометрия непздерк О к; у щралы.<br />
—Астана: Фолиант, 2008. - 168-бет<br />
ISBN 9965-35-470-7<br />
Бул оку К¥РалынДа суйьщтар жэне оныц физикалык<br />
K acn errepi, гидростатиканыц жалпы T ycim ri, гидравликалык<br />
кедерг1 л ер, суйыктыц козгалысы жайлы угымдар, сондай-ак<br />
Паскаль, Архимед зацдары мен Бернулли, Эйлер<br />
тецдеулер1 келт1р1лген. Сонымен катар су елшеупп куралдар<br />
мен олардыц турлер1 жайлы маглуматтар берзлген.<br />
Оку куралы кэсштж мектеп окушылары мен колледж<br />
студенттерше арналган.<br />
к 1805040700<br />
00(05)-08<br />
С.Торайгыроа<br />
атындаы ПМУ-д1н<br />
академик С.Бейсемба»<br />
атындагы гылыми<br />
ЮТАПХАНАСЬ<br />
ББК 26. 222<br />
ISBN 9965-35-470-7<br />
© Кадырбаев д.,<br />
Цадырбаева 0., 2008<br />
© «Фолиант» баспасы, 2008
К1Р1СПЕ<br />
Арнаулы орта бшшдо кайта КУРУ мемлекет1м1зд1ц<br />
цаМрп кезецдеп аса мацызды мшдеттершщ 6ipi болып<br />
есеЬтеледь Мемлекет1м1здщ элеуметт1к-экономикалык<br />
дамуын жеделдету болашак мамандардыц к эсц тк даярлыгын<br />
Ty6ipiMeH жацсартуды талап етедь Олай болса,<br />
жогары жене арнаулы орта оку орындарыныц студенттер1не<br />
арнап жаца окульщтар мен кемекш1 куралдарды<br />
жене оку*ед1стемел1к едебиеттерд1 TycimKTi, гылыми<br />
тургыда жазу ете мацызды ic.<br />
Осыган орай, арнаулы орта оку орындарыныц болашак<br />
инженер мамандарга арналган «Гидравлика» жене<br />
«Гидрометрия» пендершен оку куралы ретшде усынып<br />
отырмыз.<br />
Бул оку куралы жогарыда аталган пендерд1 оцыту<br />
жоспары мен мемлекеттж стандарттык багдарламасы<br />
бойынша, цаз1рп кезде журпзшетш теория лык, практикалык<br />
дер1стеме бойынша курастырылып жазылган.<br />
Ёурйшш белДмде гидравликаныц Heri3ri тараулары<br />
камтылган. Олар: суйыктар жене оныц физикальщ касиeTTepi,<br />
гидростатика (суйыктыц тепе-тендтнщ дифференциалды<br />
теццеуь Паскаль, Архимед заццары), гидродинамика<br />
непздершде Бернулли тендеулер1, суйыктык<br />
узЬшеупшик заццары, Эйлер тецдеуь Гидравликалык<br />
кедерплер, суйыктык тегеуршд! кубырдагы козгалысы,<br />
суйыктыц ашьщ арнадагы козгалыстары бер1лген.<br />
Екшпй бел1мде гидрометрия дан децгей елшеу mi, гидрологиялык<br />
постылардыц жумыс TepTi6i туралы жене<br />
непзп езен суын елшеупй курал-саймандардан маглумат<br />
бёрДлдь Осы оку куралыныц екгшш тарауы соцында гидравликаныц<br />
Heri3ri бел1мдер1нен окушы кауымга<br />
тус1шктеме жене бакылау сурактары келпрьлген.<br />
3
I B 0JIIM . Г И Д Р А В Л И К А<br />
1-тарау. Г И Д Р А В Л И К А Н Ы Ц З Е Р Т Т Е У 0БЪЕКТ1С1<br />
Ж 0 Н Е К А С И Е Т Т Е Р 1<br />
1.1. Суйыктыц туралы жалпы тусшж<br />
Эр турл1 суйыктардыц табиги жагдайы мея олардыц<br />
колдану шараларын карастырган кеэде козгалу зандылыгымен<br />
коса суйыктыц куш ecepi мен жер бетше немесе<br />
баска заттардыц бетше типзетш механикалык ecepiH<br />
зepттeйдi. Осындай курдел1 меселелерд1 зерттеу кез1нде<br />
бул ипм гылым рет1нде калыптасты да, оны гидромеханика<br />
гидравлика деп атайды.<br />
Гидравлика деген сез гректщ су жене кубырша деген<br />
сезшен шыккан. Гидравлика ер турл1 суйыктыц тепетецдок<br />
жагдайы мен оныц козгалу (агу) зандылыгын зерттейда<br />
де, осы зацныц практикада турл1 инженерлш-техникалык<br />
есептеулер кезшде колдану тесшдер! бершеда.<br />
Гидравлика мынадай н еп зп бел1мдерден турады: гидростатика,<br />
кинематика жене гидродинамика.<br />
Гидростатика суйыктыц тыныштыцта тургандагы<br />
теп е-тец дт мен катты денешц суйыкка тугел1мен немесе<br />
жартылай баткан кездей сипатын зерттейдц. Кинематика<br />
суйык козгалысыныц (агыныныц) геометриялык<br />
керсеткйш мен уакыт imiHfleri (жылдамдыгы мен удеуО<br />
жагдайын зерттейдо. Гидродинамика суйык козгалысыныц<br />
зандылыгын жене оган тусетш барлык куш ecepiмен<br />
6ipre зерттейдо.<br />
Гидравлика мына пендермен тыгыз байланысты: физика,<br />
жогаргы математика, теорияльщ механика, материал<br />
дар Kefleprici гылым дары, сонымен катар суйыктык<br />
гылымы турбина жобалаудыц, суйык соргыштыц, баска<br />
4
да гидравликалык машиналардыц, сумей камтамасыз<br />
етудщ, жер суландырудыц жене жер кургату сиякты<br />
гылым салаларыныц нейзп базасы болады. Барлык техника<br />
саласында гидравликалык кондыргылар пайдаланылады,<br />
олар да осы гидравлика зацын колданады.<br />
Гидравликаньщ зерттеу объекткл. - суйык, табигатта<br />
суйыктыц 4 агрегатты куш катты, суйык, газ туршде<br />
жене плазмалы болып белшед1. Суйыктыц Heri3ri касиеттерше<br />
ете щеменп температура мен жогары кысым кезшде,<br />
катты дене касиетшде болатындыгын (муз), ал ете<br />
жогары температура мен ец темени кысым кезшде газ<br />
туршдеп касиетше айнала алатындыгын (бу) жаткызуга<br />
болады.<br />
Сцйыц дегетм1з - физикалык дене, оныц белшектер1<br />
ете козгалгыш кёледа де, аккыш жене сырткы куш ecepiнен<br />
езшщ формасын езгерте алатын касией бар. Суйыктар<br />
сыгылатын (газ турл1) жене кысылмайтын немесе ете<br />
аз сыгылатын (тамшылы) болып белшещ.<br />
Суйык козгалысыныц зацдылыгын зерттеуд! жещлдету<br />
уШац идеалды (киялды) жене реалды (нактылы)<br />
суйыктар деп eKire белшедо.<br />
Идеалды (киялды) - туткырсыз суйык, бул суйыкта<br />
уйкел!с купи мен жанама кернеу купп болмайды да, сырткы<br />
куш есер1нен оныц келем1 езгермейдь<br />
Реалды (нактылы) - туткырлы суйык, табигатта кездесетш<br />
суйык кысымымен температураныц есершен<br />
кедёма ете аз езгередь Сондьщтан гидравликада нактылы<br />
суйыкты абсолютй сыгылмайтын дене ретшде зерттейдь<br />
Реалды суйык Ньютондык жене Бингемдш болып<br />
белшед1. Ньютон суйыгындагы козгалысты суйык 6ip<br />
кабатыныц екшпп кабатына карагандагы жанама кернеу<br />
(шщ1 уйкел1с) оныц жылжу жылдамдыгына пропорционалды<br />
болады. Егер суйык тыныштьщта турса, бул кернеу<br />
купи нелге тец болады. Ньютон суйыгына су, май, бензин,<br />
керосин, глицирин, ауа газдары, т.б. жатады.<br />
Бингем суйыгыныц агысы ете баяу болады, Ньютон<br />
суйыгынан айырмасы - тыныштыкта турган кезшдеп<br />
5
бул суйыкта жанама купи (iiUKi уйкел1с) болады, epi<br />
муныц шамасы суйыктыц ту pi не байланысты. Бингем<br />
суйыгына битум, балшыкты лай, колоидтар, т.б. жата*<br />
ды. А л мунай ешмдер1 катуга жакындаган температурадагы<br />
суйыцца есерш типзетхн iu iK i жэне сырткы куштер<br />
деп бел1нед1. IiuK i куш суйыктыц хшхндеп белш ектердщ<br />
байланыстыгы, ал сырткы куштерге суйык бетше тусетхн<br />
куш жене келем болы п к елед ь Суйык бетш е тусетш<br />
куштер (сы гу, созу, уйкел1с куш1, кысым) суйыктыц<br />
белгйп келемхне багытталган.<br />
Келемд1к куштер (салмак кухш, инерциялык куш ,<br />
электромагнитт1к куш ) суйык денесхшц барлык келемЬ<br />
не б1рдей тарайды.<br />
1.2. Суйьщтыц н еп зп физика лык касиеттер1<br />
Суйык денесш щ массасыныц келем ш е катынасын<br />
суйык тыгыздыгы деп атайды.<br />
р —М /V, кг/м3 (1.1)<br />
мундагы, р - тыгыздык. М - масса (кг), V - келем (м 3).<br />
Суйык тыгыздыгын ареометрмен влшейдо.<br />
Bipmetcmi сцйыцтыц менш1кт1 салмагы деп суйыктыц<br />
салмагыныц келемш е катынасын айтады.<br />
у —G /V немесе у = p g , кг/м3 (1.2)<br />
мундагы, G —суйыктыц салмагы, у —менппкта салмак,<br />
суйыктыц менпшста салмагыныц элшем бхрлггх 1 Н/м3,<br />
Н дегешм1з —Ньютон куш бipлiгi.<br />
Температураиыц эсершен суйык квлемшщ esrepyi.<br />
Температураныц ecin, езгеруш е карай, суйыктыц<br />
кeлeмiнiц езгеруш келемдак улгаю коэффициента fit аркылы<br />
бeйнeлeйдi.<br />
6<br />
Д град 0-3)<br />
V at
Кысымныц есершен суйыц келемшщ e3repyi.<br />
Суйыд к е лем ш щ кысымныц есерш ен езгеруш<br />
келемдш сыгылу коэффициент! fi дейдь<br />
а 1 dV 1 dP г<br />
В = -----•-----немесе/У = — •----- , см/кг (1.4)<br />
V dP L р d p<br />
Сершмдшш модуль Суйьщтыц келемшщ сыгылу коэффициентов<br />
Kepi шаманы серпшдШк модул! деп атайды,<br />
К тацбасымен белплейдь<br />
К = 1//с немесе К —р • dP/dp (1.5)<br />
Орташа есеппен практикалык жагдайда судыц<br />
сершмд1лш модул1 К — 20,6 • 108, кг/мс2, мунай<br />
OHiMflepmiKi К =13,25 *10® кг/мс2.<br />
Тутцырльщ. Эр турл1 жылдамдыцпен аккан суйыктыц<br />
кос кабатыныц арасында болатын уйкел1с кед ерпт<br />
тутцырлык деп атайды немесе суйыктыц жанама кернеуге<br />
карсы туру касиетш айтады, кейде суйыктыц imiki<br />
уйкелкй деп те атайды. Суйыктагы iniKi уйкел1с куштщ<br />
барлыгын туцгыш рет айтцан И. Ньютон. Ол 1687 жылы<br />
келт1рйгген болжамын inrai уйкел1с купи суйыктыц eKi<br />
кабатыныц жанасу бётйпц ауданы мен салыстырмалы<br />
жылдамдыктарына тура пропорционал болып есёд! деп<br />
жорамалдаган. Ньютонныц бул болжамыныц дурыстыгынорыс<br />
галымы Н.П. Петровтыц «Машинадагы уйкелДс<br />
жене жогалатын (майланатын) майдыц ecepi* деген<br />
жумысы аркылы делелдеген. Тура багытталган цилиндрлш<br />
кубыр бойымен баяу жылжыган суйыктарды<br />
зерттеу аркылы мына формуламен тапкан:<br />
немесе<br />
Т = ± М - ^ , (1.6)<br />
ап<br />
Т , du<br />
т= — = ±JLl •— (1.7)<br />
S dn<br />
7
Мундагы, Т - уйкелн; купи; ц - суйьщтыц касиетан сипаттайтын<br />
туткырльщтыц динамикалык коэффициент!;<br />
S —цабаттыц жанасу беташц ауданы; ^ —вертикаль бойынша<br />
есептелген жылдамдьщтыц градиента; г - су цабаттарыныц<br />
жанама уйкелу куппнщ кернеу i. Практикалык<br />
есептерде кебшесе, туткырльщтыц динамикалык коэффициента<br />
мен суйыктыц тыгыздыгыныц катынасына<br />
тец, сондьщтан туткырльщтыц кинематикальщ коэффициента<br />
цолданылады:<br />
v= М/р, (1.8)<br />
мундагы, v - туткырльщ тыц кинематикальщ коэффициента.<br />
Беттис кер1лу (капилляр лы лык). Жщ1шке тутактермен<br />
суйьщтыц кетер1лу1, темен Tycyi, оныц капиллярлы<br />
к цасиетш е байланысты. Суйьщ тыц к а п и лля р лы<br />
тутактермен кетер1луд., тутак кабыргасына ж угатын<br />
суйьщтарга, ал темен Tycyi тутак кабыргасына жуцпайтын<br />
суй ы ктарга тен. М ы салы , шыныдан ж асалган<br />
тутакке жугатын су осы тутактщ бойымен жогары кетер1лед1<br />
де, бул тутакке жуцпайтын сынап менппкта салмац<br />
есер1нен темен туседи Суйьщтыц капиллярлы гы<br />
беттак кер!лу куппне байланысты.<br />
Гидравликалык удер1стердщ кебшде, беттак керйху<br />
куш1н ете аз шама болгандьщтан карастырмайды. B ip aK ,<br />
капиллярльщ тыц жер астындыгы немесе топырак кеуектер1ндеп<br />
судыц козгалысына типзетан ecepi ете зор.<br />
Сондыктан суйыктыц гидравликалык есептеулершде<br />
капиллярлы лык касиетан есепке алу ете кажет.<br />
8<br />
Бакылау сурактары<br />
1. Гидравлика дегешм1з не жене оныц нейзга максаты<br />
2. Суйыктар дегешм1э не жене олардыц турлерь<br />
3. Идеалды жене реалды суйыктарды калай туйнейэ
4. Суйыктыц Herieri физикалык касиетше аныктама<br />
берщ1з: меннйкт1 салмакка, менпйкп келемге, температурада<br />
улгаюына, сыгылгыштыгына, туткырлыгына<br />
(меншпсп уйкелк: кушше, кинематикалык туткырлык коэффициентше).<br />
5. Вискозиметр не упйн кажет
2-тарау. Г И Д Р О С Т А Т И К А<br />
2.1. Гидростатикалык кысым<br />
Гидростатика — гидравликаныц Heri3ri 6ip бел1м1, ол<br />
суйыктыц т е п е-тец д т мен катты денешц тугел1мен немесе<br />
жарты лай батцан кездей сипатын зерттейдь Тыныштыкта<br />
турган суйыктыц жанама куш - KepHeyi нелге<br />
тец болады да, оган нормалы куш - KepHeyi ecepiH ти й-<br />
зед1 (оныц салмак куны.).<br />
Гидростиканыц Heri3i болып, сол нуктедей суйыктыц<br />
тыныштык куш н дей гидростатикалык кысымы есептелiн<br />
eдi, ол Р тацбасымен б е лй л е н е д ь Ты ны ш ты ктагы<br />
суй ы к ты ц ги дростати калы к кы сы м ы н Р ск а ля р лы к<br />
шама деп атайды, о л сол нуктедей кернеу м одулш е тец<br />
Р — (5) болады.<br />
/<br />
* N<br />
/ \<br />
/ N<br />
\ / \<br />
А<br />
В<br />
2.1, 2.2-сурет<br />
10
Мысалы, 2.1, 2.2-суреттердеп карапайым тамшыны<br />
алайык, оны ортасынан Kecin оган элементарлы нуктедеп.<br />
Да ауданша ете йшшенё куш ecepiH тии.зед1. ДР ,<br />
онда гидротатикалык кысым суйыктыц сол нуктесшде:<br />
немесе<br />
АР<br />
Р = lim — (2.9)<br />
Ай)<br />
dP<br />
Р = lim —— (2.10)<br />
dco<br />
онда гидростатикалык кысым iniKi кушке айналады.<br />
Егер, р —const бол ганда, тене-тецдж кушндеп суйыктыц<br />
кай HyKTeci болса да сырткы кушт1 былай табады:<br />
Р = р^ (xd x+Ydy+Zdz) (2.11)<br />
мундагы, х, у, г —сырткы куштщ типзетш есершен<br />
белгип координатадагы удеу кугшнщ KecKiHi. Егер суйык<br />
ёзшщ салмагымен тепе-тецдш жагдайында болса, оныц<br />
проекцияда езшщ салмак кунннё тец болса,<br />
х = О: у= О: z = -г (2.12),<br />
онда былай жазылады:<br />
р + г = const немесе p / g + z —const, (2.13).<br />
А нуктесшщ суйык iiniHfleri координатасы, немесе су<br />
бетшен А нуктесше дейшп тёрецдш кысымыныц б1рл!к<br />
энергиясы. Суйыктыц А нуктесшдеп салмак куппнщ<br />
есершен тепе-тецдш куйшдеп гидростатикалык кысымы<br />
немесе гидростатиканыц непзп тецдеук<br />
= +7*. (2.14)<br />
мундагы, Р. - сырттан тусетш кысым; у - артык кысым;<br />
h - терецдок елшемь Бул формула тыныштыктагы турган<br />
11
суйы кты ц тепе-тецдш к у й ш д е й кы сым т е р е ц д т арт-<br />
кан сайын, белш ш таралу зандылыгын керсетейн гидростатиканыц<br />
н е й з й тендеу1 деп атайды.<br />
Кысым елшемдерй Н/м2; кгс/см2немесе 1 кгс/см2= 1 атм<br />
= 98066,5 Н/м2, ете жогары кысым меганьютонмен (МН/м2)<br />
есептелш едь Кейде мына елш ем де колданылады: 1 бар<br />
= 105 Н/м2.<br />
2.1.1. Гидрост ат икалыц кысымныц<br />
Kacuemmepi<br />
Гидростатикалык кысым н е п з п уш касиеймен сипатталады.<br />
Bipimui каси ей . Суйык бетше тусей н гидростатикалы<br />
к кысым ер уакытта im Ki нормамен А - В бетше багытталган<br />
(2.3-сурет).<br />
Тыныш тьщ та турган суйык гидростатикалык кысым<br />
Н нуктесш е келбеу бурышпен тусед1, ол кезде тусей н<br />
куш eKi курауш ы га аж ыратылады: нормалы Р жене<br />
жанама Р тА - В бетше. Жанама кураушы куш , бул тец<br />
есерл1 уйкел1с купи бер1лген С н уктей айналасында болады,<br />
6ipaK суйык тыныштыкта тургандыктан уйкел1с<br />
купи болмайды, ягни Р г = 0. Демек, гидростатикалык<br />
кысым купи Р , С нуктесше тусетш тек кана Рп багытын-<br />
да болады, ягни А - В бейне нормалы туседь Сонымен<br />
гидростатикалык кысым Kymi ер уакытта сыгушы, ягни<br />
суйыктыц imiHe карай багытталган.<br />
Ешшш каси ей . Суйыктыц гидростатикалык кысымы<br />
кай нуктесш е болсын барлык багытта б1рдей таралады.<br />
Гидростатикалык кысымныц бул касиейн делелдеу<br />
уппн, тыныш тыкта турган суйыктыц й к бурыш ты<br />
уш буры ш ты призм алы тур ш б е л ш алы п А — В - С.<br />
П ризм а кабыргасына (1.3-сур ет) суйы кты ц сырттан<br />
т и й з е й н ecepiH м ы на ги дростати калы к кы сы м м ен<br />
алмастырамыз:<br />
12
2.3-сурет. Гидростатикальщ цысым цасиетщ дэлелдеуге<br />
арналган сызба<br />
Tin кабыргага А - В; Щ горизанталды кабыргага<br />
В - С. Р жэне келбеу кабыргага А - С; Р е.<br />
Приз мага булардан баска да салмак куш ecepi тусед1,<br />
dG призманыд салмагына тец: ydzdx/2. Суйыктын, тыныщтык<br />
кушнде тепе-тецд1к болуынан барлык<br />
куштердщ проекциядагы суммасы барлык багыттагы<br />
Tycyi нелге тец, ягни<br />
£х= 0 Pxdz - Pdsin а = О<br />
Sz = 0 Р tdx - Реcos а - ydzdx/2 = 0 (2.15)<br />
Табамыз:<br />
Р х=Ре+ ф /2 (2.16)<br />
Егер призманыц кырлары (кабыргалары) шекйз кеми<br />
берсе, акырындаол нуктеге айналады, гидростатикалык<br />
кысым сол нуктеге тусёд! де ер TYpлi багытта болады,<br />
ягни Р х = Р г — Р е (1.17). Сондыктан келбеу жазыкка<br />
тусетан кысым Решама жагынан TiK кабыргага тускен Р<br />
жене горизанталды кабыргага тускен Рг кушке тец бола-<br />
13
ды да, келбеу ж азьщ тьщ ойша алына с ал ган бурыш ы ешкандай<br />
ecepiH типзбейд1, б у л каси етш щ делелдену1<br />
бойынша суйьщтыц кандай нуктесгне тускен куш барлык<br />
багытка б1рдей тарайды.<br />
Yiuiiuui касиеть Н уктедей гидростатикалык кысым<br />
онын, к ещ стж тей координатасына байланысты болады,<br />
ягни:<br />
P = f ( x . y , z ) (2.18).<br />
Н уктенщ суйык бетшен терендеген сайын гидростатикалы<br />
к кысымы артады немесе KepiciHnie т е р е ц д т ке-<br />
MireH сайын суйы кты ц гидростатикалы к кысымы кем<br />
идь Суйыктыц бул каси ей арнайы делелдеугй кажет<br />
етпейда.<br />
2.2. Суйьщ тыц теп е-тец д тш ц дифференциалды<br />
тендер (Эйлер тен д ер )<br />
Тыныш тык калпындагы суйыкта кысымныц таралу<br />
зацын аныктау уппн салы сты рм алы ты ны ш ты ктагы<br />
суйыктыц ж алпы тепе-тендак жагдайын карастырамыз.<br />
Ол тыныштыкта турган суйыктыц ш пндеп шекшз ете<br />
ю шкене шамадагы параллелепипеда алып, оныц кабыргаларын<br />
dx, dy, dz деп белй леп , (2.4-сурет) параллелепипедтщ<br />
сырткы кабыргасына тусетш суйыктыц ecepiH<br />
гидростатикалы к кысыммен алмастырамыз. К арал ап<br />
отырган параллелепипед мына сырткы куш тердщ ecepiмен<br />
тепе-тещцк жагдайда болады:<br />
а) пapaллeлeпипeдтiц кабыргаларына перпендикуляр<br />
болы п багы тталган айналадагы суйы кты ц ж азы кты к<br />
купи деп аталатын кысым Kymi;<br />
е) суйы кты ц ер белш егш е есер ететш масса немесе<br />
келемдак куштер.<br />
Онда параллелепипедтщ сол жак кабыргасына тусетш<br />
суйьщтыц кысым купи А нуктесше тусейн гидростатикалык<br />
к у п т кабырга ауданыныц кебейтшдасше тец болады:<br />
14
2<br />
j - 4<br />
dx<br />
2.4-сурет. Сцйыцтыц тепе-тецдшнщ дифференциалды<br />
тецдеуш шыгаруга арналган сызба<br />
Р — р • dy • dz (2.19),<br />
ал он, жац цабыргага тусетш кысым купи:<br />
dP<br />
Р = - ( Р + —— • dx)dydz<br />
dX<br />
(2.20)<br />
Сол жак, кабыргага тусетш кысым купы ОХ оймен багыттас<br />
болып, о л - оц шамада, ал оц жактагы кабыргага<br />
тускен куш, KepiciHine багытталган, сондьщтан оныцтацбасы<br />
- Tepic. ОХ оындеп келем куппнщ проекциясы осындагы<br />
dx, dy, dz - параллелепипедтщ массасы параллелепипедке<br />
тусетш барлык куштердщ X осшдеп проекдиясыныд<br />
жинаган жене осы суммасын нелге тедеп табамыз:<br />
P d y d z - { P + — *dx)dydz + pdxdydX = 0 (2.21)<br />
1 а р л<br />
Будан: X -----— = 0<br />
р дх<br />
Осы теддеу сиядты у жене г шамал арын табады. Онда:<br />
JP<br />
Y —-— —= 0<br />
р dx<br />
жене<br />
z - Ш й<br />
p d Z<br />
(2.22)<br />
Суйыктыд тепе-тецдш дифференциалды тецдеуш<br />
1755 жылы Л.Эйлер есептеп шыгарган.<br />
15
2.3. Суйыктыц жазыктьщ бетшщ<br />
тепе-тецдш кысымы<br />
Н еп зп мэл1меттер Р кысым шамасын табу уппн оныц<br />
координаттагы уш дербес цолданысыныц тецдеуш ти!сй<br />
dx.dy.dz, кебейтш олардыц косындысын былай жазады:<br />
cfP dP d<br />
---- dx + -----dy + — dz = p (X d x + Ydy + Zdz) (2.23)<br />
d X dY dZ V y '<br />
Шыгарылган тецдеудщ (1.24) сол жаты толык дифференциал<br />
dP, неге десещз гидростатикалык кысым да, ол<br />
координатаныц функциясы х, у, z ягни:<br />
dP = р (X d x + Ydy + Zdz) (2.24)<br />
Бул формуланы гидростатикалык; цысымныц диффе<br />
ренциалды mypiudezi neziezi тецдеуЬ деп атайды.<br />
Тецдеудщ (1.23) оц жаты да, (жацша ш пилей) толык<br />
дифференциалды потенциалды функциядагы П (х, у, г ) ,<br />
булардыц дербес туындылардыц координаталары х, у, г<br />
тш сй б1рлш массалык куштердщ х • 1, у • 1, z • 1 проекциясына<br />
тец. Онда (1.23) тецдеудо былай жазута болады:<br />
немесе<br />
dP = p<br />
dll , d ll . dt1 ,<br />
---- •dx + -----dy + -----dz (2.23)<br />
d X d Y dZ '<br />
d P - р
Бул теццеугц суйыктыц жазьщ бетшщ тепе-тецдш немесе<br />
туракты кысымы деп атайды. Енд1 бул тецдеудщ<br />
жш кездесетш жагдайын карастырамыз. Бул тецдеудщ<br />
уш жагдайдагы касиет1 бар.<br />
BipiHnii жагдайда - тыныштыкта турган суйыкка 6ip<br />
гана сырткы куш тщ ecepi тиед1, ал салмак купи онда<br />
X —О ,У —О , Z - g (epiKTi кулау удеуш щ багыты Z осшщ<br />
оц шамасымен багыттас болмай, Kepi.ci.Hine болгандьщтан<br />
(- ).<br />
Бул жагдайда (2.25) тецдеуш былай жазамыз: - gdz = О<br />
немесе г — с =const, ягни жазыктыц тепе-теццж кысымын<br />
табамыз, олар ете кеп горизанталды жазыктан турады.<br />
dp6ip С шамасына сейкес жазьщтьщты алып, ол жазыктагы<br />
нуктеге белпл1 туракты кысымныц шамасы болып<br />
есептелшедь<br />
EpiKTi жазыцтык - суйыктыц жазыктык 6eTi мен газ<br />
тер1здо ортадагы шекарасы. Суйыктыц epiKTi жазыктык<br />
бетше туракты кысым тусш турады, ол атмосферальщ<br />
Кысымга тец болады.<br />
Тецдеу (2.23) суйыктыц салмак купй есершдепсш<br />
былай ж аз ад ы:<br />
dP — - р gdz.<br />
Муны интегралданганнан кешн жене р g белш:<br />
■+ z = с = const<br />
(2.26)<br />
РЖ<br />
Бул тецдеуд1 гидростатиканыц nezi3zi mendeyi деп<br />
атайды.<br />
Егер суйык жабык ыдыстыц шцнде болса жене ол TiK<br />
козгалы стагы удеуш а деп б е лй л е п , оныц массалы<br />
куйцшц удеуш щ проекциясы мынаган тец:<br />
X - О, Y =0, Z * а - g, онда тецдеу (2.23) былай ернектеледг.<br />
d P = J j£ f}d z<br />
муны интегралдап, Р —р<br />
Р = Р.=* С болады.<br />
2-177<br />
С.Торайгыроа<br />
а<br />
академик С.Бвйсембае:]<br />
атындагы гылыми<br />
ЮТАПХАНАСЬ<br />
*да<br />
17
Егер суйык; бетшен темендеп нуктешц терендт Л = - г<br />
болса, онда:<br />
i> = P0+ (£ - a )- h (2.27).<br />
Ыдыстагы суйьщтыц темен карай козгалысыныц<br />
удеу1 немесе оныц удеушщ а бвсендеу1мен инерция купи<br />
Б ул жагдайда суйы кты ц б1рл1к массасы салмак<br />
кунйнщ эсершде болады, Z — - l g жене горизанталды<br />
удеудег! инерциясы купи X — - 1 : а (цистерна а удеу1мен<br />
жылжыса, ондагы суйыкка сондай шамадагы инерция<br />
купи удеу1мен а керийнше эсер етеда ).<br />
Теццеудета массалык к уп й щ кураушылары мына магынада<br />
болады:<br />
X = -а ; у= О, Z = -g, онда еркш жазыктыц бетанщ тенд<br />
е р былай жазамыз:<br />
dz G<br />
-adx - get = 0 немесе — = — = const (2.29)<br />
dx g<br />
Теццеуда интегралдаганнан кешн: -а х - gz = с<br />
Егер х =0, z = Н ; с Щ- gH , онда<br />
z = Н х (2.30)<br />
g<br />
Жогарыдагы айтылганга Караганда, цистернадагы<br />
бензиннщ epKiH жазыктыц бета мына келбеу бурышпен<br />
елшенедк<br />
\<br />
а<br />
а = arctg<br />
\ SJ<br />
Онда тецдеу (2.23) былай жазылады:<br />
dP — - р (adx + gdz)<br />
Бул тецдеуд1 интегралдаганнан кейш, цистернадагы<br />
бензиннщ кай нуктесшдеп кысымныц боМ нущ мына<br />
формуламен табады:<br />
Р = -p a x - pgx —с, егер х - 0, г = 0, С = Р Ц= p gH , онда<br />
Р = pH - ах - pgz = p [ g (Н - Z ) - ах] (2.31)<br />
Б ул формуладан (2.31) кёрш гёндей, ец жогаргы<br />
кысым Z = 0 нуктейнде х максималды Kepi шамасы болады.<br />
YuiiHiui жагдай. Бул жагдайда суйыктыц ашык цилиндр<br />
л1 ыдыста езш щ осшен туракты тыныштык жыл-<br />
19
дамдьщпен со айналады (2.6-сурет) Kynii, G Н— 1 g ecepiH<br />
типзедо, Z ос1нен параллел болып жене ортадан TenKini куш<br />
F г = \и 1— = I — е0 I =а>*г<br />
г \ г<br />
бул г ociHe перпендикуляр болып туседь<br />
\z<br />
2.6-сурет. Bemi ашьщ ыдыстыц вз ос1мен miK<br />
айналгандагы сцйыцтыц 6emi<br />
Тец есерл1 массалы куштердщ X , У,£проекциясыныц<br />
х, у, z, ociHe тусуш аньщтаймыз:<br />
тг 2 / А \ 2 л:<br />
X = со • г •cos(r, х ) = а> г — = со х;<br />
г<br />
X = со2• г • cos(r, * у ) = со2г — = со2у (2.32)<br />
Z = - g<br />
Осы шамаларды 2.23 теццеуге цойып табамыз:<br />
dP = р (со2xdx +й)2ydy - g'dx)<br />
осы теццеудо интегралдап табамыз:<br />
Р = р<br />
со х<br />
2 2 п тл<br />
со Y<br />
- + ■ ■«г + с немесе<br />
20
р = р<br />
/ 1 1<br />
(O' • Г'<br />
- g x \+с<br />
мундагы, г2=х2+у2болады.<br />
Егер х - у = z = 0, Р =0, жене С =0, онда<br />
Р = р<br />
f 1 - 2<br />
(O' • г<br />
- g x (2.33)<br />
болады.<br />
Бул тендеуден (2.33) байкаганымыз: ыдыстын айналу<br />
кезшде ец жогаргы кысым оныц тубшдеп. нуктеде<br />
жене ыдыстыц жактау кабыргасында болады. EpKiH жазьщтьщ<br />
тецдеуш (Р ==0), былай табады:<br />
Z = (О г<br />
2 g<br />
ягниР Ф 0. Суреттеп кисыксызык А - 0 - В парабола, ал<br />
суйыктыц еркш жазыктагы айналып турган параболоид.<br />
2.4. Гидростатиканыц Herieri зацыныц геометрияльщ<br />
жене физикальщ сипаттамасы<br />
Гидростатиканыц Heri3ri зацын (2.26) толык карастыралык-<br />
Ондагы pg=у алмастырылып жене интегралдаудыц<br />
турактысын былай табамыз:<br />
С ^ г ,<br />
Г<br />
егер Р —Р 0жене Z = Z 0, онда гидростатикалык Herieri тецдеуш<br />
А жене В нуктелер1 уппн:<br />
Z + — = z0+ — немесе Р = PQ+ y (z - z0), (2.35)<br />
у у<br />
21
Суйык бетшен томен орналаскан А нуктей yrniH н еп зп<br />
гидростатикалык тендеу1 былай жазылады. Р - Р 0 + yh,<br />
(2.35) мундагы, Р - толы к немесе абсолю тй кысым - Р ^ ;<br />
у - салмакты кысым, б1рл1к аудандардагы h - тер ен д т , Z<br />
жене Z Q- оймен алына салган салыстырмалы 0 - 0 жазыктыктан<br />
А жене В нуктесше деш нп геометриялык бш ктш ,<br />
оны салыстыру жазьщтыгы деп атайды; Р/ужене P J y -<br />
б ш к й к , А ж ене В н у к т е л е р ш д е й ги др остати к алы к<br />
кысым. Z жене P J y шамасын гидравликада геометриялы<br />
к жене пьезом етрлш б ш к й к немесе геом етриялы к<br />
жэне пьезометрлш TereypiH деп атайды. Геометриялы к<br />
жене пьезометрлш eKi биш тш тщ косындысын толы к гидрост<br />
ат икалык бит т т деп атайды:<br />
Н = Z н— = Z0+ — = const (2.36)<br />
Г У<br />
Б ул тецдеу бойынша тепе-тецдш калпындагы 6ipTeKTi<br />
суйыктыц барлык нуктелерш де геометриялык жене пьезометрлш<br />
биш тш тердщ косындысы туракты шама болы<br />
п саналады. Гидростатиканыц н е п зп тецдеушщ (2.28)<br />
графип есептеу жазыцтыгын Н бш к й й м ен параллель<br />
болып ж урйзьлген келденец жазыктык (0-0) болып бейнеленеди<br />
Осы есептеу ж азы кты гы нан Н б и ш й й н д е жаткан<br />
келденец жазьщтьщ ты тегеурт жазьщтыгы деп атайды.<br />
Егер суйы кты ц epKiH б е й н д е й кысым атмосфера<br />
Кысымына тец болса, тегеурш ж азьщ тыгы суйыкты ц<br />
epKiH бейм ен б1рдей болады.<br />
Ф и зи к алы к тургы дан Караганда гидростатиканыц<br />
н е й з й т ец д е у ле р ш щ м уш е ле р ш щ (Н — Z Q+ P Q/pg )<br />
косындысы мен g у д е у ш щ кебейтшдосше тепе-тецдш<br />
калпындагы суйыктыц м енш ш й потенциалды энергиясы<br />
деп есептейд1. М енш ш т Ь пот енциалды энергия деп<br />
потенциалды энергияныц суйык массасына катынасын<br />
айтады. М ы салы , gz - суйы кты ц жер жагдайындагы<br />
б ш к й й т ц м ен п п к й энергиясы; ал g ' P /у— Р /у —р/р —<br />
суйы кты ц кысымыныц M enuiiKm i энергиясы деп атайды.<br />
22
Тецдеу (2.35) гидростатикалык кысым Р суйыктыц<br />
кай нуктесшде жене кандай терецдтнде болсын, еркш<br />
бетше тускен сырткы кысым Р 0байланысты болады, ягни<br />
тыныштыкта турган суйыктыц еркш бетше сырттан<br />
тусетш кысым куппнщ ecepi, суйыктыц iiniHfleri кай<br />
нуктес1 болсын ein6ip ©3repicci3 тартылып бершедо. Мше,<br />
бул - тэж1рибе туршде табылган Паскаль зацыньщ<br />
Heri3ri тужырымдамасы.<br />
2.5. Гидростатикалык кысымды елшеу<br />
куралдары<br />
Кысымныц мынадай турлер1 ажыратылады: барометрлж,<br />
абсолюттз., манометрлж жене ваккумметрлж.<br />
Барометрлж кысым (кейде атмосфералык) Р б белйлейда,<br />
бул тецйз бет1шц кандай би ж ттн е жене ауа райыныц<br />
жагдайымен тыгыз байланысты болады. Нормалы барометрл1<br />
кысым 760 мм сынан баганасына тец, ягни<br />
101 325 Н/м2. Б ш к т т ескен сайын кысым кеми бередк<br />
мысалы, тец1з децгейшен 1000 м бш ктж те нормалы<br />
кысымныц 10 0/0-ге, 2000 м бшктжте 20 0/0-ге кемидь<br />
Абсолюттж кысым Р а6с гидростатиканыц H erieri тендеуа<br />
аркылы табылады:<br />
P a 6 c ^ P 0 + PSh<br />
Егер суйьщтьщ ашьщ бетше тже гана барометрлж кысым<br />
туссе, онда<br />
Р о= р бжене р абс= р в +P8h>p=zpa6a~p о = =P8h (2-37).<br />
Бул формуланы манометрлш немесе артык кысым<br />
дещй, егер Р лЬ> Р б, немесе Р авс< Р в, шама ваккуметрлж<br />
кысым деп аталады да, Р вак —Р в- РА(2.38) болады.<br />
Манометрлж кысымды суйык немесе сершпел1 манометрмен<br />
елшейд1.<br />
Ыдыстагы суйыктыц кысымын суйыкты манометрмен<br />
елшейд1, кейде мундай аспапты пьезометр деп атайды<br />
(2.7-сурет).<br />
23
2.7-сурет. Сцйьщтпы манометр<br />
Сынапты манометр (2.8-сурет) кысымды елшеу кезшде<br />
жш колданылады. Суйьщ ш пндеп eKi нуктенщ кысым<br />
айырмашылырын табу уппн (мысалы ею ыдыстагы немесе<br />
6ip кубыршаньщ) тут1к (1ппндег1 тек ер турлД нуктедеп)<br />
аркылы, дифференциалды манометр колданылады.<br />
Сершпел1 манометрлер мембраналы жене тутшшел1<br />
болы п б е л ш е д ь М ем браналы к манометр д щ H erieri<br />
белш еп ирек-ирек (V ) мембрана. Кысым елш еу кезшде,<br />
барометрлж кысымнан артык болса, V мембрана майысады<br />
да, керсетюш межелпс (шкала) козг алады. TyriK манометрдщ<br />
жумыс icTey TepTi6i н еп зп белш еп - тутш (R ),<br />
кысым артканда тутш жазылыццырайды да нусцар<br />
(стрелка) жылжиды (2.8-сурет).<br />
24<br />
2.8-сурет. Пластинкалы манометр
Ваккуметрлш кысымды ваккуметрмен елшейдь ©те<br />
кеп тараган турлерь суйык;,ты жене сершпел1 турлер1.<br />
Суйыкты ваккуметр - тутшшесшен турады, ол ваккуметрлш<br />
кысым елшепш ыдыспен жалгаскан (S), ал баска<br />
б е л т (тутшшенщ) ыдыстагы тыгыздыгы белпл1 суйык'<br />
пен жал таскан.<br />
Т - тутшшесшдеп, К - нуктесшдеп гидростатикалык<br />
непзп тендеуш жазамыз:<br />
Р . = Р + pgh ,<br />
б а * в а к 1<br />
будан = р. - Р" Щpgh немесе<br />
Р “ Р<br />
= —----- (2.39)<br />
Г<br />
Сонымен суйыктыц тыгыздыгымен heait б1лсек, онда<br />
Р вак табуга болады. Сер1ппел1 ваккуметрдщ жумыс icTeyi<br />
сершпел1 манометрмен бфдей.<br />
2.6. Суйьщтыц гидростатикалык кысым куипнщ<br />
жазык жене кисык бетке тусуш аньщтау<br />
Гидростатиканыц непзп тендеуш пайдалана отырып,<br />
суйыктыц келбеу жазьщтьщ кабыргасына кейб1р бурыпшен<br />
(а) тускен гидростатикалык кысымныц купли тольщ табу.<br />
Каралып отырган учаскедеп а келемже суйьщ жактан кёлш<br />
тусетш кысым купли есептеп шыгарамыз. Ох сызык бойымен<br />
кабырга жазьщтыгымен жалгасып суйьщтыц ашьщ бет!мен<br />
кездеседо де, у оймен а бурьппында болады. Шеказ аз<br />
гана элементарлы келемге тускен кысым купл:<br />
d + yhdco (2.40),<br />
мундагы, Р 0- суйыктыц ашьщ бетше Тусетш кысым;/= pg<br />
—менпйкп салмак; ® ~ элементарлы ауданшаныц h терендштеп<br />
орналасуы.<br />
Гидростатикалык толык кысым куппн аныктау уипн<br />
(2.26) формуласымен барлык ю ауданы бойынша интегралдап<br />
табамыз:<br />
25
Р = Pa! ыdco + y \(0hdсо = P0S + /s\na J, / Л (2.41)<br />
мундагы , у - ауданша к е л е м ш щ центр координатасы,<br />
h = у sina интеграл J = yd
мундагы У х=10 • y2dco - Ox oci бойынша о ауданыныц момент<br />
инерциясын еске ала отырып, былайша врнектейшз:<br />
Ух= У х0+Ус2• со, мундагы, Ух0 - ортальщ oci бойындагы<br />
о ауданыныц момент инерциясы Ох осше параллель<br />
болып туседк<br />
v у<br />
у = у + = .V + - -а- (2.45)<br />
4 Ус*о> S<br />
мундагы, S = У е• а - жазык фигураныц статикалыц момента.<br />
Егер де Р 0 атмосферальщ кысымга тец жене ол кабырганыц<br />
eni жагынан б1рдей эсер ететан болса, онда Ц<br />
нуктес1 орталык кысым купп. болады. TiK жазыктык<br />
У1И<br />
кабыргадагы, егер sin а = 1, Лд = ке + ~j~ болады.<br />
Мысалы, TiK бурышты жазык кабыргага TyceTiH гидростатикалык<br />
кысым куш!:<br />
P = yhc • с о -у — в лн = —вуН2 (2.46)<br />
Формула (2.43) аркылы ортак кысымды табамыз:<br />
У и + е и ^ 2 = 2 и (2 47<br />
л 2 Н 12вН 3<br />
Ягни, так бурышты жазык кабыргага тусетш орталык<br />
Кысым суйыктыц ашык бетанен ± ц темендеп децгейде<br />
орналасады.<br />
Суйыктыц жазык кабырга бетше тусетш гидростатикалык<br />
кысымын сызу аркылы аныктауга болады, ол гидростатикалык<br />
кысымныц суйык бетшен темен карай терецдЩнщ<br />
ёзгёруще байланысты кысым эпюрасын сызумен<br />
табады. Кысым эпюрасынан суйык жактагы кабырга<br />
TnicTipe тургызады да, тыныштыкта турган суйыктыц<br />
нормалы багытталганын естен шыгармау керек. Мысалы,<br />
жайдак так кабыргалы ыдыстагы кысым 6ipiHini дережел1<br />
тецдеу зацдылыгымен таралады:<br />
Р = Р 0+ у hi, (2.48)<br />
егер, терецдщ'Ш. Л, = О болганда, Р —Р 0+ Л,болса, онда<br />
Р = Р 0+ у Н<br />
27
Кысым эпюрасы трапеция туршде болады (2.9-сурет).<br />
Егер Р0—РА болганда, кысымныц бел1нш таралуы 6ipiHini<br />
дврежел! тецдеу зацдылыгымен табылады: Р —y h ; егер<br />
&(=0,онда Р =0 Л, = Н ; онда Р = у Н .<br />
Кысым эпюрасы ушбурыш туршде (2.10-сурет) болады<br />
да, келбеу сызыцтыц шамасы у -га байланысты болады,<br />
судыц эпюрасы ус —9600Н/м3-ден артык, гидростатикалы<br />
к кысымныц Typi тец кабы ргалы уш буры ш ты ,<br />
бурыш Р — 45°-ка тец. М е н п ш т салмагы ауыр суйыктардыц,<br />
мысалы сынаптыц кысым эпюрасыныц келбеу сызыгы<br />
жатагандау болады, ягни Р 45°.<br />
Гидростатикалык кысымныц 6ipiHini касиетш еске<br />
ала отырып, келбеу жайпак кабырганыц кысым эпюрасын<br />
тургызамыз (2.9-сурет). Егер кабыргага eKi жагынан<br />
суйык кысымы туесе, оны 6ipiHmi тееллмен тургызамыз<br />
жене келбеу беттш жазыцтййн де.<br />
Ги д ро с та ти к а л ы к тегеур/н ж а з щ т ы г ы<br />
Егер кабырга кисык-кисык болган жагдайда осы тесьл<br />
колданылады (2.9-сурет).<br />
TiK кабыргалы ыдыстыц горизанталды табаныныц ауданына<br />
тусетш суйык кысымын мына формуламен табады:<br />
28
Р = у ‘ a)‘ h (1.49).<br />
Кысым эпюрасы цилиндрдщ табан ауданы со мен Н бшк-<br />
TiriHe, ал кысым купп цилиндрдщ ауданы ндагы суйык салмагына<br />
тец болады.<br />
Будан мынаны ойга туюге болады, артык гидростатикалы<br />
к кысым куппш ц ыдыс табанына Tycyi суйыктыц<br />
К&сиетше, ыдыстыц табаныныц ауданы мен ыдыстагы<br />
терещцгше байланысты болады, оныц келем1 мен формасына<br />
байланысты болмайды. Суйыктыц бул касиетш гидростатикалык,<br />
парадокс деп атайды.<br />
2.10-сурет. Гидростатикалык парадокск
Алмастырган сон былай жазады:<br />
d P x—dPsina = yydcosina —yydco^<br />
dPu= dPcosa = yydcocosa = yydox (2.50)<br />
мундагы, dot жене dcox, О - x жене О - у жазьщтьщ ociHe<br />
элементарлы келемш енщ dm проекциясыньщ перпендикуляр<br />
Tycyi.<br />
Б ул формуланы (2.50) барлык келем1 бойынша ин-<br />
тегралдасак:<br />
бетанщ у - 0 - х-тагы статикальщ моментшщ со проекциясы,<br />
ол келемнщ орталык салмак координатасыныц кебейтшдасше<br />
тец болады: hc - орталык салмак координатасы.<br />
Кисык бетке Tycin турган суйыктыц горизанталды<br />
кураушы Kynii гидростатикалык кысым тгк проекциясыныц<br />
кысым куппне тец болады, ягни горизанталды<br />
Кураушы кысым куш ш табу уппн кисык бетта денещ TiK<br />
жазыктыкта проекциялап, оган тускен кысым купли<br />
жазык кабыргага тускендей есептеп шыгару керек.<br />
Онда вертикалды кураушысы:<br />
Р у = у/со xyd а х = y I axd V = yV, (2.51)<br />
мундагы, V - дененщ барлык кисык бетке тусетш келемдш<br />
кысымы, ягни суйыктыц вертикалды кураушы гидростатикалык<br />
кысым купи - кисык беттеп суйыктыц келемдок<br />
салмагына тец.<br />
Тец есерл1 шама купи - келденец жене TiK кураушы<br />
геометриялык суммаларга тец болады:<br />
(2.52)<br />
30<br />
Бул куштердщ багытын:
р,<br />
J3 = a r c t g - y . (2.53)<br />
Тецдеу1мен есеггтейм1з.<br />
Тец есерл1 куштщ тусетш нуктесД оларды кураушы<br />
куштердщ (Р х жене Ру) циылысцан жершде болады.<br />
2.7. Архимед зацы. Дененщ жузу теориясыныц Heri3i<br />
Суйыкка батцан дурыс nimiHfleri дененщ б ш к т т Н<br />
жене оныц жогаргы жене теменп табаныныц ауданы о<br />
2.11-суретте керсетшген.<br />
Мунда, тек салмак кунпмен гидростатикалык кысымныц<br />
жогаргы жене теменп табанына Tycyi, мундагы жанжагынан<br />
типзетш куш ecepiH карастырмаймыз, ce6e6i<br />
олар 6ip-6ipiMeH тец.<br />
Дененщ жогаргы бетшен тусетш гидростатикалык<br />
кысым куппн: Р 1= Р 0 + уаН,, осы сиякты куштщ теменп<br />
табанына тусуш: Р 2= Р 0 + уо)Н2сиякты формулалармен<br />
аньщтаймыз.<br />
Дененщ салмак Kymi формуласы:<br />
G = ГаШ 2~ Н 1)о)= уаН • (О,<br />
мундагы, уд - дененщ м ен п ш т салмагы. Осыдан кешн<br />
тец есерл1 куштщ тецдеуш былай жазады:<br />
Р -
Мунда, Р —Р 2~ Р 1Архимед купи (кетерупп) Tin жогары<br />
багытталганда, ол дененщ ортальщ кысым нуктесше<br />
Tycin, оны ортальщ су ыгыстыргыштьщ деп атайды.<br />
Р = уа>(Н2~ Н {) = у со-Н = у- со (2.55),<br />
мундагы, V - дененщ келемь<br />
Суйык;ца батырылган денеге жогары кетерйш куш Р<br />
ерекет етед1 де, ол ыгыстырылып шыгарылатын суйыктыц<br />
салмагына тец болады. Бул Архимед зацы деп аталады.<br />
(2.55) Формула суйыкка баткан дененщ кай формада<br />
болсадагы турше сейкес (2.55) формула катты денешц<br />
жузуш щ уш турл1 жагдайын сипаттап керсетедк<br />
a) G > Р болса, дене суйыкка батып кетедц<br />
е) G = Р болса, дене судыц iniiHfle жузедц<br />
б )G < P болса, дене судыц бетше калкып журедо. Булардыц<br />
imiHfleri екшнп мен упйнпп жагдай практикада кеп<br />
кездесед1.<br />
2.8. Гидравликалык машиналарга гидростатиканыц<br />
зацдарын колдану принцип!<br />
Карапайым гидравликалык машиналардыц, гидропресс,<br />
гидроаккумуляторлар жене гидрокетерпштердщ<br />
жумыс icTey принциш гидростатиканыц зацдарына непзделген.<br />
Эр турл1 буйымдарды ецдеу, жасау кезшдеп кажетй<br />
ете жогары сыгу купли - гидропресй пайдалану аркылы<br />
журпз1лед1 (металдарды согу, калыптау, престеу).<br />
Оныц Heri3ri курамы - eKi 6ip-6ipiMeH жалгаскан Kim i<br />
диаметрл1 жене улкен диаметрл1 d2поршеньд1 цилиндрлер.<br />
32
Bipimni поршень щозгалмайтын тобьщшалы-Tipeyinrri<br />
шнтхрёк нелге жалгаскан. Щанпп поршень (плунжер)<br />
платформасымен 6ip тутас дене, оган престейтш денет<br />
кояды. И1нт1рек цолмен немесе козгалткыш аркылы<br />
жумыс 1стеида. Шнтаректщ т = £ -<br />
1 1 |<br />
ч<br />
•п (2.58)<br />
j<br />
3-177 33
Соцгы кезде шыккан гидропрестер аркылы ете ж отары<br />
сыту купнн алу га болады. Егер гидропресс, гидрокетерrini<br />
ретшде пайдаланатын болса, онда кимылдайтын так*<br />
таны алып тастайды.<br />
Гидроаккумулятор курылымы энергияны 6ip жерге<br />
шогырландырып жинауга арналган, кажетше карай оны<br />
пайдаланады. Оны ете ауыр жуктерд1 кетеруге, шлюздщ<br />
какпагын ашып-жабу унйн колданылады.<br />
Жук кетерп.ш гидроаккумулятордыц непзп курамы -<br />
Tine цилиндр, оныц iiniHfleri узын плунжер ете улкен салмацты<br />
жукпен жалгасцан (2.13-сурет).<br />
2.13-сурет. Гидроаккумулятор<br />
Гидроаккумуляторларга суйык соргышпен суйыкты<br />
айдамалау аркылы плунжерден жуктД жогары Н бшктЬ<br />
riH e кетередь Гидроаккумулятордагы сыгылган суйык<br />
кысымы бесецдеу дережесше байланысты болмайды да,<br />
гидравликалык машинаныц теменп кубырымен жалгасып,<br />
туракты жумыс icTeyiH кажет етедь<br />
Бакылау сурацтары<br />
1. Гидростатика аныктамасы.<br />
2. Гидростатикалык кысымды калай тусшес1з, ол калай<br />
пайда болады жене оныц турлерш атацыз.<br />
34
3. Гидростатикалык кысым елшем б 1 р лт кандай<br />
4. Гидростатикалык кысымныц уш касиетше аныктама<br />
берш тус1нд1рщ1з.<br />
5. Гидростатиканыц нег1зп тецдеугн тусл.нд1рщ1з жене<br />
жазыцыз.<br />
6. Паскаль зацы деген1м1з не<br />
7. Кысымд ы ©лшеуге арналган аспаптарды жэне тесщцерш<br />
айтып тус1ндар1щз.<br />
8. Архимед зацы дёгешм1з не<br />
9. Суйыкка батырылган денешц уш жагдайын тусшдаргщз.<br />
10. Гидравликалык преске Паскаль зацын колдануын<br />
тусшд1р1нДз.<br />
11. Жазык кабыргага тусетш гидростатикалык кысымды<br />
калай аныктайды<br />
12. Жазык кабыргага тусетш кысым эпюрасын тусшдарш<br />
жазыцыз.<br />
13. Цилиндрл1 бетке тусетш гидростатикалык кысымды<br />
калай аныктайды<br />
14. Кубыр кабыргасыныц калыцдыгын калай аныктайды
3-тарау. ГИ ДРО ДИНАМ И КА<br />
3.1. Гидродинамика ту с ш т жэне оны<br />
зерттеу OAicTepi<br />
Гидродинамика дегешм1з - суйьщ козгалысыныц зацдылыгын<br />
жене суйьщтыц цатты денемен агу кезшдеп<br />
байланысын, суйьщ щындей кысымды зерттейтш гидравликаныц<br />
нейзй 6ip белДмх. Осыган байланысты суйьщ<br />
механикасыныц iinKi жене сырткы ecenTepi деген угым<br />
енйзшедь<br />
IniKi есептер1не кубырдагы, ашьщ арьщтагы суйык<br />
козгалысытары, т.б. жатады.<br />
Сырткы есептеулерше суйыктыц катты денеш айналып<br />
агу турлер1 жатады.<br />
Гидравлика саласы суйык кинематиканы динамикамен<br />
6ipre карастырады да, оныц айырмашылыгын,<br />
турлерш зерттеумен катар суйык кинематикалык сипаттамаларына<br />
тускен куштерд1 есептемегендей суйык козгалысын,<br />
ал суйык динамикасы суйык козгалысына<br />
тусет1н куштердщ байланыстылык зацдылыгын зерттейдь<br />
Гидравликалык суйыкты уздшйз орта ретшде карайды<br />
да, оныц барлык кещсйкййнде тольщ толтырады.<br />
Кебшесе гидродинамикалык есептерд1 шешкен кезде<br />
суйыктыц козгалуы, оган тусетш сырткы куштермен<br />
катар салмак купы., сырткы кысым, т.б. куштер белгЪп<br />
болады. Суйык козгалысын тусшдаретш белййз факторларга<br />
innci гидродинамикалык кысым жене кейбДр кещст1ктей<br />
ep6ip нуктедей суйык жылдамдыгыныц агуы<br />
жатады. Гидравликалык кысым ер нуктеде оныц координатыныц<br />
функциясы болып табылады, сонымен катар<br />
уакыт аралыгында езгерушен, ол уакыт функциясы t<br />
болады.<br />
36
Суйык козгалысыныц зацдылыгын зерттеудщ киындыгы,<br />
оныц табигатында жене ец киыны ондагы жанама<br />
кернеу к у п т есептеу, ол белек суйык, ягни уйкел1с<br />
куипн ескермей, сонан кешн жасалган теццеуге eerepic<br />
енг1зу аркылы, нактылы суйыктыц уйкелк: куппнщ<br />
ecepiH еске алу (Л)).<br />
Суйык козгалысын зерттеудщ eKi eflici бар, олар:<br />
Ж . Лагранж бен Л.Эйлер эдостера.<br />
Ж. Лагранж adici - суйыктыц ap6ip белщектёрзнхц<br />
Козгалысын зерттеу, ягни онын, козгалысыныц траекториясы.<br />
Бул твсЬвдщ ете киындыгы - кеп тарамагандыгы,<br />
соныц KecipiHeH практик ада кеп колданылмайды.<br />
Л.Эйлер эдш ш ц ерекшелш - белгЩ уакыттагы барлык<br />
суйык козгалысыныц кещстштеп, ер турл1 нуктедёп<br />
жагдайын зерттеу. А л артыкшылыгы - кещстактега<br />
кай нуктеде де бол сын, кай уакытта да суйык козгалысыныц<br />
жылдамдыгын табуга болады, ягни жылдамдык<br />
белдеуш тургызу бейнеленед! де, суйык козгалысыныц<br />
жылдамдыгын табуга болады, ягни жылдамдык поясын<br />
тургызу бейнёлёнёда де, суйык козгалысын зерттеген<br />
кезде бул твсзл кенднен колданылады.<br />
Эйлер тэеиднщ к е м п п л т - жылдамдык аукымын<br />
карастырган кезде ap6ip суйык белшектер1шц тракториясын<br />
тексермейдь<br />
Сцйъщ козгалысыныц тцрлерЬ<br />
Суйыктыц агынын зерттеу уппн к&жетт1 кинематикалык<br />
улп ш тандап алу керек. Мундагы суйык агыныныц<br />
табиги зандылыгын зерттеудщ кнындыгын, оныц агу<br />
табигатында жене ондагы белшек арасындагы уйкел1с<br />
кедерйсанщ эсершен жанама кернеу к у н т есептеудщ<br />
киындыгында. Бул мвселет шешу унпн Л.Эйлер ед!сш<br />
пайдаланамыз. Ол уппн, суйык белшектер1шц уйкел1с<br />
KyniiH ескермей (идеалды суйык) тецдеу куру, аркылы<br />
есептеп, содан кешн осы тецдеуд1 туткырлык реалды<br />
суйыкка ыцгайлап, ондагы уйкелк: кедергасшщ ecepiH<br />
еске алады.<br />
Суйык козгалысын зерттеу yniiH Эйлер ед!сщен танысамыз.<br />
Кимылсыз координата жуйесштандап алып, оны<br />
37
суйык; козгалы сы ны ц ж ы лдамды гы на жаткызамыз.<br />
А гы н iniiHfleri нуктеден жылдам (мгновенный) шама<br />
куратын жылдамдык; координата осш деп нуктенщ орн<br />
аласуы н а байланы сты болады (3 .1 4 -сурет), ягни<br />
нуктешц орналасу координаты х, у, г жене уацыт im iH fleri<br />
(t) жагдайына байланысты. К^аралып отырган М нуктесш<br />
ден суйыц агынныц ж ерщ й кт! жылдамдыгын кураушы<br />
U ,U ,U .<br />
j х 9 у 9 г<br />
3.14-сурет. Координата жуйесшдегЬ жергЫЫтЬ<br />
жылдамдьщ<br />
Булардыц функционалды жылдамдыгын былай жазамыз:<br />
Ux = f x ( x,y,z,t)}<br />
Ur f 2(x,y,z,t)} (3.59)<br />
U z Д з (X,y,Z,t)}<br />
Осы функциялардыц нацтылы жагдайдагы агын шамасын<br />
б1лсек, онда кез келген уацыттагы суйык агынныц<br />
белш ш таралуын б1луге болады. Лагранж вд1сш пайдалансак<br />
онда, белн лен ген нуктеш ц суйьщпен 6ipre<br />
ж ы лж у кезшдеп. координатасын х, у, г белилен, оныц<br />
кинематикасын зерттеймаз;. Ол уш:ш, агын 1шгйдег1<br />
нуктеш цимылсыз координата жуйеймен белплеп, олардыц<br />
координатасын х0, у0, г 0деп, уакыт кезещнен #0= 0.<br />
Сонда, суйьщ iniiHfleri белнленш алынган нуктешц траекториядагы<br />
кимыл-козгалысы 6ip-6ipiHeH айырмашы-<br />
38
лыгы бастапцы координаталарыныц турган шамасына<br />
байланысты. 0p6ip каралып отырган нуктенщ координатасы<br />
уппн олардыц функционалды тэуелд1лт бар:<br />
х = *)\<br />
><br />
и> = 7 ,= dt<br />
„<br />
dtpj|<br />
(3.61)<br />
dt dt<br />
Лагранж eflici бойынша суйыктыц жене нуктелердщ<br />
t уакыт iiniHfleri кещстжтег1 ез траекториясымен агып<br />
етуш сипаттайды да, суйъщтагы нуктенщ осыдан t уакыт<br />
бурын кай жерде болганын жене t уакыттан кеюн кай<br />
жерде болатынын да аньщтауга болады. Суйык iniiHfleri<br />
барлык нуктелердщ траекторияларын аньщтайтын тецдеулерд1<br />
жазу ете кнын болгандыктан, Лагранж ед1сш<br />
гидродинамикада тштен пайдаланбайды.<br />
Кебшесе, Эйлер efliciH цолданады. Суйык козгалысынын<br />
турлерш карастырамыз, олар суйык агынынын<br />
калыптаскан (туракты) жене калыптаспаган (тураксыз)<br />
болып белшедь<br />
К,алыптасцан цозгалыс деп агынныц цай нуктесшдеп<br />
болсын, суйыктыц тер ец д т, жылдамдыгы жене<br />
кысым уакыт аралыгындагы езгермеуш айтады, ягни<br />
С/, =/j(x, у, г ) жене Р Щ f2(x,y,z), h —(х, у, г ) уакытка байланысты<br />
болмайды.<br />
Мысалы, туракты козгалыска бензин бапнен аккан<br />
жанармайды жатцызуга болады, егероныцдецгеШ езгермей<br />
аккан кездеп куй1, сонымен катар тогандагы су коз-<br />
39
галысы, сондыктан оныц геометриялык керсетшштера<br />
келденец цимасы мен терецдт туракты болуы керек.<br />
К,алыптаспаган. сцйыц агыны деп агынныц кенДстак-<br />
Teri кай нуктесшде болсадагы суйыктыц жылдамдыгы<br />
мен кысым уакыт аралыгында езгерш отыратын козгалысын<br />
айтады.<br />
Кейб1р, жалпы жагдайда калыптаскан агынныц терецдеп<br />
кысым жене жылдамдыгыныц координатасы<br />
уакытына байланысты болады.<br />
1^алыптаспаган козгал ыста агыс сызыгы уакыт 1ппнде<br />
езгерш отырады. Агынныц барлык нуктелершде 6ip<br />
сетте жургазЛпген жылдамдык векторлары орталык сызыкка<br />
жанама болып багытталуын кисык сызыкты агыс<br />
сызыгы деп атайды (3.15-сурет).<br />
3.15-сурет. Агын нуктелершде 6ip сэтте жцрг1зшген<br />
жанама вектор жылдамдыгы<br />
Егер агын козгалысы белпленген нуктелердеп агынныц<br />
жылдамдыгы багыты уакыт аралыгында езгеред1.<br />
Агыс iniiHfleri нуктешц х, у, z координатасыныц кураушы<br />
жергипгсп. жылдамдыгы координата осшщ бойымен<br />
Uх,U ,Uг болады. Агыс сызыгы бойымен ауыскандагы аракашыктыгын<br />
ds деп, нуктелершщ координатасын x+dx,<br />
y+dy жене z + dz болса:<br />
и.х _<br />
u v _ Щ<br />
Щ dy dT<br />
бул тендеу агыс сызыгыныц тецдеуЬ деп аталады.<br />
Е^озгалыстагы суйык агыны туйык контур журйзш,<br />
ондагы шекшз элементарлы к1шкене алацшаныц жазьщтыкпен<br />
шектелген жершдеп нуктелерше ток сызыгын<br />
40
журйзсек, TyTiKTi кершбейтш жазьщтьщ ток тцтггъ деп<br />
атайды.<br />
Ток TyTiri мен шектелген суйык белшектершщ массасын<br />
элементарлы суйык агыншасы деп атайды. Барлык<br />
элементарлы суйык агыншаларыныц ер турл1 жылдамдыкта<br />
болып агуын суйык таскыны (агыны) дещц.<br />
Суйык агыншасы ушке белшедк<br />
а) еркш агыс деп уш жагынан агын арнасына тарелген,<br />
ашык бетй су козгалысын айтады. Мундагы агын<br />
тек салмак куштершщ жанама (г) эсершен козгалады;<br />
в) TereypiHfli агын деп жан-жагынан арнага йрелген<br />
агысты кысымды айтады. Агынныц козгалысы кысым<br />
куппнщ есершен болады (кубырдагы агын);<br />
б) арнасыз агын деп жан-жагы газбен немесе суйык -<br />
пен коршалган ортада агуын айтады. Кейде оны гидравликалык<br />
агынша деп те атайды.<br />
3.2. Суйык таскыныныц гидравликальщ<br />
элементтер1<br />
Суйык шыгыны жене орташа жылдамдыгы.<br />
Суйык козгалысыныц гидравликалык керсеткнптерше<br />
траектория туралы угымнан баска ток сызыктары,<br />
элементарлы агыншалар, таскын, агынныц келденец<br />
кимасы, тоганныц ылгалданган периметр^ гидравликалык<br />
радиус, суйыктыц шыгыны мен орташа жылдамдыгы<br />
жатады.<br />
Келденец цимасы ((о) деп агын багыты мен барлык ток<br />
сызьщтарында перпендикуляры келденец кима ауданын<br />
айтады. Мысал ы, децгелек кубырдыц диаметра d су га толы<br />
барлык кимасыныц децгелек ауданында тец болады, ягни<br />
n d 2<br />
(О = ------<br />
4<br />
А гы н кимасыныц ауданы мен жылдамдыгыныц<br />
кебейтшдДсш суйыктыц немесе газдыц элементарлы<br />
шыгыны деп атайды.<br />
41
Д Q = U • А (о, м8/сек (3.62),<br />
мундагы, JJ - суйыктыц жерйлакта жылдамдыгы, м/с;<br />
Д(о - элементарлы келем.<br />
БелгЪп уацыт !шшде суйык кимасынан агып ететш<br />
суйык массасын:<br />
& m = p , A(>), v (3.63)<br />
формуласымен есептейдь<br />
А л кима ауданы ю агынпзалардыц кимасыныц жиынтыгына<br />
тец болады:<br />
со = £Д©=|шda (3.64)<br />
Сцйыцтыц шыгыны (Q ) деп барлык элементарлы<br />
арыншалардын, жиынтыгын айтады:<br />
Q = 1AQ = IU • Д(0=1шU • dm (3.65)<br />
Сцйъщтыц массалык, шыгыны ( т) —олардьщ ep6ip<br />
элементарлы арыншалардын массалык шыгыныныц<br />
жиынтыгына тец болады:<br />
т = БДт—Ъри • Ao)=japUd(D (3.66)<br />
Ы лгалданган периметр (%) - суйыктын, келденец<br />
кимасыныц периметршщ катты кабыргамен жугысцан<br />
жер1. Мысалы, децгелек кубырдыц толык кимасымен<br />
суйыктыц аккан кездей ылгалданган периметр! кубырдыц<br />
шецбершщ узындыгына тец, ягни %= nd.<br />
Гидравликалык; радиус (R ) - кубырдыц келденец<br />
Кимасыныц ауданыныц, ылгалданган периметрш щ<br />
катынасына тец:<br />
R = — (3.67)<br />
X<br />
Мысалы, кубырдагы суйыктыц толык кимасымен<br />
аккандагы гидравликалык радиус, оныц диаметршщ<br />
терттен 6ipiHe тец:<br />
_ (о _ red2 _ d<br />
42<br />
X ^7td 4
Суйыд агыннын, орташа жылдамдыгы суйык; шыгыны<br />
кима ауданыныц катынасына тец болады:<br />
I/ О f t j М | dco<br />
v = * - = l , V ------<br />
СО со<br />
будан Q = u-co (3.671)<br />
3.3. Суйыцтыц уздшс1зд1к-дифференциалды<br />
теццеу1<br />
УзШксщ агындар деп агысы узишей, арна к ец н тгш<br />
толыц толтырып агатын агындарды айтады. Бул жагдайда<br />
козгалыстагы сыгылмайтын суйык шамасыныц сандык<br />
(не улкейтш, не юппрейтпейд].) уакыт аралыгында<br />
езгермейда.. Элементарлы параллелепипедтщ кырынан<br />
(жанына) агып етётхн суйык массасын карастырамыз.<br />
(3.16-сурет).<br />
3.16-сурет. Сцйыцтын, цзд1кс1зд1к-дифференциалды<br />
тецдеут дэлелдеу<br />
Параллелепипедтщ сол жак кырынан агып KipeTiH<br />
суйыктыц жылдамдыгын pU , ал оц жак кырынан агып<br />
шыгатын жылдамдыгын<br />
p U , + ^ - ( p U x )d ,<br />
деп белплейд1.<br />
ах<br />
43
Агын iiuiHeH х, у, г координатты нуктеш тацдап алып,<br />
О1нуктесшдеп суйык; агыннын жылдамдыгын кураушы<br />
U - х oci бойымен, U —у oci бойымен жене U - г oci<br />
х 7 у * г<br />
бойымен отель Параллелепипедтщ d d t элементарлы<br />
ауданшасынын О. нуктесшдеп уакыт аралыгын (d t) белгллейдь<br />
Сонымен параллелепипедтщ in iiH e p U J L d d t<br />
суйык; массасы агып Kipeai. Параллелепипедтщ сол жак<br />
кырынан О1нуктесшен dt уакыт аралыгында dydz келемшен<br />
Оп нуктесше жетед1 де x+dx координатасында болады,<br />
ал агып шыккан суйык массасыньщ келемш былай<br />
табады:<br />
p U rdydxdzdt + — (p U x ) dxdydzdt (3.68)<br />
дх<br />
Демек, суйьщ аккан кезде кураушы жылдамдыгы Ux—О<br />
нуктесшдеп параллелепипедтщ суйьщ массасы dxdydzdt,<br />
ал оныц ауданы<br />
д<br />
д<br />
pU dydzdt - pU ciydzdt---- (pt/y ) dxdydz = ---- (p^\ ) dxdydzdt<br />
dx<br />
dx<br />
шамасына езгередл.. Параллелепипедтщ баска кырынан<br />
dxdydz келемдь Суйык осыган уксас озгеред1, оны былай<br />
табады:<br />
Л<br />
Л<br />
---- (pU v)dxdydzdt-----( p U \ dxdydzdt (3.69)<br />
дх<br />
dz<br />
Суйык массасыньщ озгеруш жиынтыгын (суммасы)<br />
белпленген dxdydz ауданын<br />
dxdydz аркылы табады.<br />
Суйык ауданыньщ тыгыздыгы dxdydz ауданымен<br />
др ,<br />
шектелген — dt езгеруг м ум тн, ол оныц масса осы ауданat<br />
да dt уакыт аралыгында<br />
^dxdydzdt = - [ --(риж)I^-(pUt.)+£-(ри:<br />
dt J \дх д у к ' dz<br />
dxdydzdt болады.<br />
44
Dxdydz шамасы тецдеудщ eni жагында да бар, оны<br />
есептемесек, белпл1 нуктедей агыннын, тоцтаусыз ару<br />
шарты бойынша:<br />
^ + М + £ ^ + М = 0 (3.70, болады.<br />
дг дх ду dz<br />
Бул тецдеуд1 гидромеханикада суйыктыц уздшс1з агу<br />
тецдеуъ деп атайды.<br />
Егер агын калыптаскан козгалыс турщце болса — = 0.<br />
онда тендеу (1.70), былай жазылады:<br />
дх ду dz<br />
(3.70')<br />
Егер суйык сыгылмайтын болса, ягни p,dx,dy,dz# 0,<br />
онда<br />
дх ду dz<br />
(3.70=)<br />
(3.70) тецдеуд1 суйыктыц узьпмеупплтнщ дифференциал<br />
ды формадары сыгылмайтын, ©з беймен аккан сура<br />
арналган тендеу1 деп атайды (JI.Эйлер тецдеу1).<br />
Сыгылмайтын суйыктыц потенциалды козгалысы ушш,<br />
функция
келед1 (3.671). Барлык агын кималарындагы Q —const;<br />
онда<br />
Q ,=Q 2=Q 3жене й)1• и = о г • и=й)3 -и а (3.72)<br />
Б ул тендеу сыгылмайтын суйыктагы узд1кйз ару тецдеуше<br />
жатады.<br />
3.4. Идеалды суйыктыц элементарлы агыншасына<br />
арналган Бернулли тецдеу1<br />
Идеалды суйыктыц калыптасцан козгалысындагы<br />
элементарлы агыншасына массалы куш тщ немесе салмац<br />
купинщ ecepiH зерттейм1з жене суйыктыц кысымы<br />
мен жылдамдыктагы цозгалысыныц арасындагы байланысыныц<br />
н еп зп тецдеуш шешемДз.<br />
3.18-сурет. Агыншаны зерттеуге арналган Бернулли<br />
тецдеут шешуге арналган сызба<br />
Арынды кураушы 6ip агыншалы тут1кшеш алып<br />
(3.18-сурет), оныц 1-1 жене 2-2 цимасына сейкес геометрия<br />
лык б т к т т н д еи . элементарлы аудандарын dcol жене<br />
deo2деп, жылдамдыгын жене и2деп, гидростатикалык<br />
кысымын Pj жене Р 2салыстырмалы жазыктан 0-0 кима-<br />
ныц орталык салмак нуктесше детнш (dG) ер циманыц<br />
аралыгына дешнг!сш г хжене г 2деп белплеймаз.<br />
46
dt уацыт аралыгында агыншаныц учаскесш кима<br />
1-1-ден l^ l^ r e , 2-2-ден 21-21аралыгына (ds, жене ds2)<br />
сырткы куштщ есер1нен жылжып жетед1.<br />
Осы агынша учаскесше механикальщ теориясын пайдал<br />
ана отырып, жумыс атцаратын куштщ денеге тигЬ<br />
зетш ecepiH кинетикальщ энергияныц косымша eciMiHe<br />
тец болады деп есептесек, мундай куштер - кысым K y m i<br />
Р жене салмак купи G. Сонымен dt уакыт аралыгындагы<br />
Кысым куппмен Р жене салмак; куппнщ G есершен кинетикалык<br />
энергиясыны ц езгерушщ жумыс icTeyiH есептейм1з.<br />
I - цимадагы кысым кушшщ жумысын P ldo)l uldt,<br />
II - киманыц кысым кушшщ жумысы Tepic багытта<br />
болады (минус)- P 2dco2v2dt болса, онда, сырткы кысым<br />
куштершщ тольщ жумысы<br />
P ldal uldt - P 2do)2u2dt,<br />
(3.73) болады.<br />
Салмак кушшщ жумысыныц ecepi потенциалды энергия<br />
нын, езгеруше согады. 1-1 жэне 2-2 кесшдасшщ ау даны<br />
мен салмагы 6ip-6ipme тец болады:<br />
dG =у • Uj • dOjdt =у • u2d
К|ысым куппнщ жумысыныц формуласын (3.73) салмак;<br />
куппнщ жумысыныц формуласымен (3.74) цосып,<br />
булардыц кинетикальщ энергиянын, цосымша оздмен<br />
(3.76) тецест1рш табамыз:<br />
dG<br />
Pldcoivldt - P2dco1u1dt + (z, - z2 )dG = (l>2- l>2) ----<br />
||<br />
Бул тецдеугц (3.76) салмак; купйнщ жумысына (3.74)<br />
бвлш, цалганын цысцартып табамыз:<br />
^ д _ - } d<br />
| + У +Z[ f t 21 2g<br />
Б ул формуладагы м уш елерш топтастырып, 6ipiHini<br />
циманыц керсеткд.штерш сол жагына, цалганын оц жагына<br />
топтап:<br />
z ,+ ^ -+ -^ - = z , + ^ ~ i - ^ (3.78)<br />
у 2g у 2g<br />
шыгарамыз.<br />
Бул тендеуд1 цысылмайтын идеалды суйьщца арналган<br />
Бернулли тецдеуЬ деп атайды.<br />
Бернулли теццеушщ мушелершщ тжелей елшемш<br />
былай тусщпДредк<br />
Z - нивелерлш бшктш немесе геометрияльщ тегеурш<br />
деп атайды; — - пьезометрлж биж тж немесе пьезометрлж<br />
тегеурш дейдц ——жылдамдык б и ж т т немесе<br />
2g<br />
„ . Р и2<br />
жылдамдык; T ereypim деидг; z +—+— = Н ~ толык, тегеурш<br />
деп атайды. Y 2£<br />
Пьезометрлж бижтщ езгеру сызыгын пьезометрлж<br />
сызыц деп атайды.<br />
Агынныц бойындагы уш бижтжтщ (салыстырмалы<br />
жазьщтан) eerepyi 3.19-суретте керсейлген.<br />
48
TereypirijLi jk*3»tK T»K<br />
пьцометРМк<br />
алзлк,<br />
С
3.5. Суйыцтыц нацтылы агынына арналган Бернулли<br />
тендер<br />
Идеалды суйьщтыц элементарлы агыншасынан нак;-<br />
тылы (Ньютон суйьщтары) суйьщ ету кезещнде, цимадагы<br />
жылдамдыдтыц таралуын б1ркелш е м е с т т н еске<br />
алу кажет, сонымен катар энергияныц жол-женекей теreypiHHin<br />
жогалуы оныц тутцырлыгына байланысты болады.<br />
Тутцырлы суйьщтыц катты арнамен агу кезшде<br />
цабыргасы мен табанында жылдамдыгы кемидо. Карасты<br />
ры лы п отырган ep6ip н ук тедеп гидростатикальщ<br />
Кысым б1рдей тарайды:<br />
- Р<br />
Z + — = const.<br />
Г<br />
Сондьщтан, агын куаттылыгы деген угым пайда болады.<br />
А гы н куаттылыгы деп белгып уакытта белпленген<br />
кимадан суйьщтыц агып етуш толык энергиясы деп<br />
атайды.<br />
Агыншаныц куаттылыгы дегешм1з суйьщтыц толык<br />
м еш пш й энергиясыныц, сол нуктедеп элементарлы салмак<br />
шыгыныныц кобейтшдшше тец, ол:<br />
^ = Я № ( 2 ) =<br />
2 \<br />
и"<br />
y-vda (3.79)<br />
Толы к агынныц барлык кима ауданыныц (со) куаты<br />
F= yj" -+ —+— \-u do) немесе N = y| z+ — If, vdro+— l v 3da (3.80)<br />
l У 2'SJ I Y ) 2 g<br />
Суйыктыц орташа кимадага толык менппкп энергиясыныц<br />
шамасын табу уппн агынныц толык куатын салмак<br />
шыгынына белсек:<br />
Я 1 ч 1 z + - + Я 1 - В (з-8<br />
Y-Q г 2gQ<br />
Соцгы мушеш кебейтш жене белш табамыз:<br />
50
P J, tу d o v; p l><br />
H op„, = z + —+ ^ i ----------z + - + a - ^ - (3.82)<br />
/ 2S У 2g<br />
мундагы, a - ёлшемск» немесе Кориолис коэффициент!<br />
дейщ, жылдамдыцтыц белш ш таралуыныц айнымалыгын<br />
есептейдь<br />
Егер формула (3.82) белш егш щ устшде жене астында<br />
кебейтсек, а сол цимадагы агынныц нацтылы кинетикалыц<br />
энергияга катысын керсетедц жене кимадагы жылдамдыктыц<br />
6ip калыпсыз таралуын бейнелейдо:<br />
— ( -u * -d (0 г з I<br />
a = - 2 - 1 ----------J J t J E (3.83)<br />
2<br />
u ' f f l<br />
Сонымен, агынныц нацтылы тутцырлы суйыкка цима<br />
2 деп алып, оныц менппкт1 энергиясыныц орташа шамасын<br />
Н , жене Н „ деп белп леп табамыз:<br />
орт1 орт 2<br />
Я ,= Я ,+2/L, (3.831).<br />
орт 1 орт 2 V ' '<br />
мундагы, 1hv —барльщ менппкт! энергия л ардыц жогалуыныц<br />
косындысы (3.20-сурет).<br />
3.20-сурет. Нацты ециык,к,а арналган Бернулли тецдеут<br />
графикалык; бейнелеу<br />
Онда тецдеу (3.78) пайдалана отырып:<br />
Р. ЦГ Р-, тр . .*<br />
- + — + а. — = г, + — + от, — + / К (3.84)<br />
У 2 g - у 2g ^
Б ул формуланы тутцырлы (Ньютонныц) суйыцца арналган<br />
Бернулли тпецдеуЬ деп атайды.<br />
Егер, идеалды суйьщтыц агыншасына арналган Бернулли<br />
теццеуД механиканын энергиясыныц сацталу зацын<br />
есепке алсац, ал агынныц нацтылы суйыгына цурылган<br />
Бернулли тецдеу! - энергия балансыныц тецдеу1, бойындагы<br />
энергияныц жогалуын 6ipre есептегендей шамасы<br />
Eh = h цз + h жк .<br />
Нацтылы суйьщтыц цозгалу жагдайыныц керсетк1ш-<br />
Tepi yn iiH мынадай угы м енпз1лед1: геометрияльщ (i),<br />
пьезометрлш (in ) жене гидравликальщ ещйштштер (J).<br />
Суйьщтыц агыны бойындагы тольщ менппкт1 энергиясыныц<br />
орташа шамасыныц кему1, оныц узындьщ 6ip£iiriHe<br />
цатынасын гидравликалык; ецк1птк деп атайды:<br />
J = = (3.85)<br />
I dl .<br />
Пьезометрлш сызьщтагы потенциалды энергияныц<br />
айырмашылыгыныц 6ip лш узындыгына датынасын пьезометрлш<br />
е ц к ш т к дейдк<br />
э'п —э”п<br />
d<br />
1 ~~~dl<br />
Р<br />
z + —<br />
У,<br />
(3.86)<br />
мундагы, Tepic тацба ( - ) цысымныц агында кемуш керсер<br />
ч<br />
теда, (- + —) - пьезометрлш (потенциалды) TereypiH деид1.<br />
у<br />
Каналдыц табаныныц сызыгыныц децгей айырмашылыгыныц<br />
барлш узындыгына цатынасын геометрияльщ<br />
ецюштш деп атайды.<br />
Z\ —Zj .<br />
/= —---- - = sin а ,<br />
I<br />
тецдеудеи. а - канал табаныныц кокжиекке келбеу бурышы.<br />
52
Бакылау сурактары<br />
1. Гидродинамиканыц зерттеу о б ъ е к т ^ жэне оныц<br />
непзп максаты.<br />
2. Суйыктыц туракталган жене туракталмаган козгалысына<br />
аныктама бёршДз.<br />
3. Суйыктыц б1ркалыпты жене б1ркалыпсыз козгалысы<br />
аныцтамасы.<br />
4. Кимыл, кима дегенд1 калай тусщёс1з жене оныц уш<br />
керсеткаштерш (ауданына, ылгалданган периметрше жене<br />
гидравликалык радиусына) тус1нд1рш жазыцыз.<br />
5. Су еимш е жэне агынныц орташа жылдамдыгына<br />
аныктама бер1щз, елшем б!рл1гш атацыз.<br />
6. Агыншалы суйык туралы непзп угымга аныктама<br />
6ер1ц1з (суйык белшектер, траектория, элементарлы агыншага,<br />
ток сызыктарына, ток кубыршаларына).<br />
7. Элементарлы агыншаныц еш касиетш тусшдархЦ13-<br />
8. Суйык агыны дегетм1з не<br />
9. Су ет1м1 туткырлыгыныц тецдеуш тусшдхрш жазыцыз.<br />
10. Агынныц узХпмеупылшшц мацызы неден турады<br />
11. Элементарлы агыншаныц узд1ксд.з ару тецдеу1н<br />
тусшдаршдз.<br />
12. Суйык агыныныц энергиясы дегешм1з не<br />
13. Суйык агынына арналган Бернулли тецдеуш жазыцыз,<br />
ол н е т керсетед1 жене калай окылады Оныц физикалык<br />
максаты неде, мушелершхц елгпещ кандай<br />
14. Гидродинамикалык TereypiH дегенхШз не<br />
15. Бернулли тецдеушщ графикалык бейнеленуш сызып<br />
тусшд1р1щз (пъезометрлш сызыгын, TereypiH сызыгын, бастапкы<br />
тегеурш сызыгын).<br />
16. Бернулли тецдеушщ практикада колданыуы (Вентури<br />
су елшеугпп, су агыншалы суйык соргыш).<br />
17. Пито тут1кшес1мен суйыктыц ару жылдамдыгын<br />
аныктацыз.<br />
53
4-тарау. СУЙ ЬЩ Ц О ЗЕАЛЫ СЫ<br />
4.1. Суйыц козгалысыныц режима. Рейнольдс саны<br />
Суйык козгалысыныц eni режим1 бар екеш бурыннан<br />
белгЪп: ламинарлы (латын ce3i, « lam inar* - кабат), козгалысы<br />
кезшде суйык агыны кабат-кабат болып, аралас<br />
агады ж ене т у рбулен гп (латы н сез1, *tu rb u le n ts * -<br />
TepTincie агу) козгалы с кезш д еп суйык болшектерД<br />
TepTinci3 корытынды турде араласып агады. Табнгаттагы<br />
суйыктыц ламинарлы режим козгалысы кез1нде ете жогары<br />
туткырлыкта болады, о л ар: мунай, мазут, майла-<br />
натын материалдар, жерасты суларыныц топырац кеуегшдеп<br />
козгалысы.<br />
Суйыктыц турбулен тй козгалысы ете аз туткырлы<br />
суйыкта кездеседо, (су, бензин, спирт) олар кубырда, каналда,<br />
езенде агады. Суйык козгалысыныц режимш щ<br />
Typi оган Tycin турган кушке байланысты болады. Суйык<br />
козгалысы кез1нде туткырлык iniKi уйкелДс купине байланысты<br />
болады. Егер суйык козгалысы кезанде туткырлы<br />
к Kynii басым болса, онда ламинарлы режимде болады,<br />
ал егер инерция купи, басым болса, онда турбулен<br />
т й режимда суйык болады. Б ул жайлы орыс галымы<br />
Д.И. Менделеев 1880 ж ылы «Суйыктыц кедергнд туралы<br />
жане эуеде уш у» деген ецбегшде жазып калдырган.<br />
Осы туралы агылшын галымы О.Рейнольдс 1883 жылы<br />
толык зерттеп, тэжДрибеш оцай кондыргымен дэлелдеген.<br />
Бак, ейнекй кубырша жалгаскан вентшп (3) аркылы<br />
кубыршадагы (2) суйыктыц жылдамдыгын реттейдь<br />
54
Ыдыстагы сия (4) тутак (5) аркылы суды бояп агады.<br />
Вентиль аз ашылса кубырша (2) баяу жылдамдьщпен<br />
агады. Егер агынга сияны агызса, онда кубыршадан боялган<br />
суйык агады. 4.21-суреттеп суйык козгалысыныц<br />
[ режим!: 2 - ейнектен жасалган кубырша; 3 - вентиль;<br />
4 - сия куйылган ыдыс; 5 - тутак; а - ламинарлы; б - турбулентй<br />
режим.<br />
Теж1рибеде суйык жш сиякты айнал асындаг ы суйьщпен<br />
араласпай агады. Мундай агын козгалысын ламинарлы<br />
цозгалыс деп атайды. Егер вентиль кеб1рек ашса,<br />
кубыршадагы суйык агыныныц жылдамдыгы артады да,<br />
жщ сиякты аккан сия бузылып, диффузияга айналып,<br />
кубырша кимасымен толып агады. Мундай козгалысты<br />
О. Рейнольдс турбуленгп козгалыс деп атайды.<br />
О.Рейнольдстщ теж1рибес1 бойынша суйык козгалысыныц<br />
ламинарлы режимшен турбулентй режимше<br />
белгып6ip жылдамдыктыц кезшде отуш ауыспал ы кезец<br />
(критической) деп атайды.<br />
Журпз1лген теж1рибеге Караганда, жылдамдык шамасы<br />
тура пропорционалды болады, оныц кинематикалык<br />
туткырлыгына и жене трубканыц диаметрше d Kepi<br />
пропорционалды болады:<br />
а<br />
(4.87)<br />
55
Бул тецдеуд1 кебшесе былай жазады:<br />
1 1 г 2 э <br />
U<br />
мундагы, Reaic - елшемйз Рейнольдс саны.<br />
Суйыцтыц ламинарлы режим кезшдеп козгалысы<br />
турбуленттш режимге ауысса, оны ауыспалы кезец деп<br />
атайды, ReaK тацбасымен бёлг1лейдо. Теж1рибеде ламинарлы<br />
режимнен турбулЩтт! режимге ауысу кезец санын<br />
(R ea = 2320) аяьщтап тапкан. Егер де, кубырдагы суйьщтыц<br />
козгалысы Re 2320<br />
болса - турбулентй козгалыста болады.<br />
Егер суйык козгалысы кысымсыз болса, Рейнольдс<br />
санын кубырдыц диаметршздз оныц орнына гидравликалык<br />
радиустыц магынасын кою аркылы табады (R):<br />
Re = ^—^ (4.90)<br />
и<br />
мундагы, Re = — ягни суйык козгалысы кысымсыз бол-<br />
4<br />
ганда, ауыспалы кезендей Рейнольдс 4 есе кем болады.<br />
Кубырдагы козгалысымен салыстырганда Reaj= 580. Сонымен,<br />
агынныц кысымсыз агу кезшде Яе580 артык болса - турбулентта<br />
режим козгалысы болады.<br />
4.22-сурет. Сцйьщтыц цозгалысыныц щбырдагы<br />
жылдамдыеыныц бвлтт таралуы (а ) жэне ашык,<br />
каналдагы ламинарлы режим цозеалысы (б )<br />
56
4.23-сурет. Сцйыцтыц ламинарлы режиму кещндер<br />
щбырдагы сцйын; жылдамдыгыныц бвМщ п таралу<br />
зацдылыгын аньщтау<br />
Цилиндрл! кубырдагы суйыктыц ламинарлы козгалысыныц<br />
сулбасын телескоп аркылы бейнелейд!, ягни<br />
суйык козгалысы кубыр осшден суйык кабатыныц<br />
щекс£з, ете кеп, epi жука орталыктанган белшектершен<br />
куралады (4.22-сурет). Былайша айтканда, цилиндрл1<br />
кубырдагы суйыктыц ламинарлы козгалысы жылдамдыгыныц<br />
кимадагы белшш таралуы парабола туршде болады:<br />
кубыр кабыргасындагы суйыктыц жылдамдыгы<br />
нелге тец, ал кабыргадан кашьщтаган сайын оныц жылдамдыгы<br />
акырындап есе беред1 де, кубырдыц ос1нде ец<br />
жогаргы шегше жетед! (максимально) кысымсыз ашык<br />
бетм. агындагы жылдамдыктыц ламинарлык режимшдеп<br />
белшш таралуы (4.22-сурет, б) керсет1лген.<br />
Агынныц ламинарлы режимшдеп жылдамдыгыныц<br />
кимадагы белшш таралу зацдылыгын аныктаймыз. Ол<br />
yniiH келденец кубыр iniiHfleri цилиндр сызык суйык<br />
келемш г радиусымен жене узындыгы I (4.23-сурет) жене<br />
барлык есер ететш куштерге тепе-тецдш жагдайындагысына<br />
тецдеу курамыз:<br />
л г 2(Р 1- Р . ) = -2кг1/л— (4.91)<br />
dr<br />
57
мундагы, ят2( Р 1- Р 2) - 1 жене 2 кимадагы кысым<br />
куштер1н1ц айырмасы<br />
;-2 n r lfi—<br />
dr<br />
цилиндрл1 беттан; жацтауына тусетан уйкещс купи. А л -<br />
дындагы Tepic (минус) белгип Ньютон формуласындагы<br />
Tepic багытта (минус), неге десещз улгайган сайын ондагы<br />
жылдамдык кемидь<br />
Суйыцтыц 6ip калыпты козгалысыныц кезшдеп.,<br />
агынныц бойыныц барлык кимасыныц n i m i H i мен<br />
мелшер1 б1рдей болады, сонымен катар кимадагы лайьщты<br />
нуктелердей жылдамдыгы да б1рдей болады, жылдамдыгы<br />
- тек кана оныц 6ip функциясы:<br />
( Р —Р Л г<br />
du = --U ---- У— dr (4.92)<br />
21ц<br />
Гидравликалык ецк1нтймен есептесек:./ = —— L= —<br />
j r У‘ ‘<br />
будан dU = - у — dr болып шыгады.<br />
2//<br />
К^убыр кимасымен интегралдап г = г жене г = г0тецес-<br />
TipeMi3, сосын жылдамдыцтыц белшш таралу зацын табамыз:<br />
U = y ^ - t i - r 2)<br />
4/W<br />
Орталыц агынша ушш г = О,<br />
Ь^убырдан аккан суйыктыц шыгынын былай есептейм1з:<br />
Q = 1 2nrdrU 1 1 2 zrdr— ir2- г 2)у ,<br />
А р х _<br />
^ п J<br />
Q-y-----<br />
‘ 2 pi<br />
'_0__ _0_<br />
2 4<br />
П J 4<br />
= ^ Г ~ го<br />
f<br />
Осыдан орташа жылдамдьщты 9 = — - = у----г* тецдеу1<br />
Щ 8//<br />
аркылы шыгарамыз, ал максималды жене орташа жыл-<br />
дамдьщтыц катынасы ^ тах - 2 , суйык цозгалысыныц<br />
турбулентй режим1 кезл.нде суйык белшектер1 жуйейз,<br />
58
бей-берекет козгалады. Бул режимде суйык бвлшектер1<br />
белпйз траекториямен козгалып, эр турл1 жылдамдьщпен<br />
козгала отырып, агынныц ер турда нуктёсшде шамасы<br />
да, сонымен катар багыты да езгерш отырады (онын<br />
орташа магынасына Караганда). Уакыт аралыгындагы<br />
лезде езгеретш ж ергиш т жылдамдыкты жылдамдыцтыц<br />
пулъсациясы деп атайды. Уакыт аралыгындагы орташа<br />
жылдамдыгын, орташаланган жергшпст! жылдамдьщтыц<br />
аналитикалык байланысын бы лай шыгарады:<br />
U = -\ l U d t<br />
Т<br />
мундагы, Т - бакылау кезещ.<br />
Су кубыры агынынын, орташаланган жылдамдыгы,<br />
онын белшш таралуыныц тежарибе туршдеп нускасы<br />
2.24-суретте керсетшген.<br />
2.24-сурет. К,цбырдагы сцйъщ агыны жылдамдыеыныц<br />
бштЩ жэне ашыц каналдагы сцйыктыц пъурбулентш<br />
режим козгалысы: 1 - ламинарлы цабыршак; ( пленка);<br />
2 —агынныц вту цабаты; 3 —турбулентт! ядроныц<br />
агыны<br />
Суретте керсетшгендей агынныц жылдамдыгынын<br />
белшш таралуы суйыктыц ламинарлы режимдеп козгалысынан<br />
белек. Тек кана шекаралык кабатына кубырмен<br />
суйыктыц жука жершде ламинарлы к&быршактыц етер<br />
кабаты агын жылдамдыгы ламинарлы режим козгалысында<br />
сондай езгередо. Отер аймакта куйынды агыс панда<br />
болады да, агынныц жылдамдыгы артуынан жене<br />
кабырганьщ кедцр-будырлыгыныц эсершеи, кед1р-будыр-<br />
59
льны ламинарлы кабыршактан кем болса, онда кубыр<br />
кабыргасы гидравликалык жылтыр болады. Егер кедДрбудырлыгы<br />
ламинарлы кабыршактан бшк болса, кабырганьщ<br />
кедор-будырлыгынан суйыктыц бей-берекет козгалысы<br />
артады да, цабырга гидравликалы кедор-будырлы<br />
болады. Шекара кабатында пай да болатын кубырды агыс,<br />
агынныц ортасына жетед1 де, турбулентп агыстыц ядросын<br />
цурады. Турбулентй ядродагы агын inuHfle токтаусыз<br />
жэне царкынды турде суйык белшектер1 араласуымен<br />
болады да, цосымша кернеу купп пайда болады.<br />
4.2. Суйьщтыц 6ip цалыпты козгалысы кезшдеп<br />
тегеуршнщ жогалуы (меннйкп энергия)<br />
Суйыктыц козгалысы кезшде пайда болатын кедерпш<br />
гидравликалык; кедергЬ деп атайды. Агын кезшде кедерпш<br />
жецуге кететш (кабыргадагы, каналдагы, суйык<br />
арасындагы) менппкп энергияныц б е л т н менппкй<br />
энергияныц жогалуы немесе тегеуршнщ жогалуы дейдь<br />
Бернулли тецдеушдеп агынныц нацтылы суйыктагы<br />
менпйкп механикалык агыныныц жолындагы кедерплердо<br />
жоюга жумсалуын тегеурш деп атайды.<br />
Агын бойында кездесетш кедерплерд1 гидравликалык<br />
кедерплер деп атайды, олар мынадай ею турге белщедк<br />
- гидравликалык узындыктагы кедерплер. Оган<br />
агынныц узындыгына байланысты езгеретш кедерплер<br />
жатады. Узындьщ кедерплерше суйык белшектершщ<br />
арасындагы озара уйкелдс кедерплер! Kipefli. Бул кедерплер<br />
агынныц узындыгына байланысты болады.<br />
- ж ерплш п кедерплер, олар агынныц кейб1р жекежеке<br />
жерлершде кездесед1 де, олар ездтнен табиги жене<br />
жасанды болып белшедь Табиги ж ерплш п кедерплерге<br />
езен арнасыныц кенеттен кецейгещцп жене кенеттен<br />
тартылган жерлер1, каналдыц айналма бурылмасы жатады;<br />
жасанды ж ер п л ш й кедерплерге кубырдагы<br />
уйкелк:, ысырма, вентиль, кран, диафрагма, т.с.с. агынныц<br />
белгЪй 6ip жершде гана кездесетш ер турл1 кубыр<br />
жабдыктары жатады.<br />
60
Гидравликалык кедерйлердщ турше байланысты TereypiH<br />
шыгындарын да eKi турге бел еда:<br />
а) агынныц кейб1р жеке-жеке жерлершде кездёсетш<br />
тегеурЫ шыгындары деп атайды да, оны /ц.деп белплейда.Бул<br />
шыгындар шамасы агын узындыгына байланысты<br />
болмай, тек жерплАкп кедерплерше байланысты<br />
езгереда;<br />
е) агын арнасыныц узындыгына карай есетш TereypiH<br />
шыгындарын цзындык; шыгыны деп атайды.<br />
Сонымен, суйык козгалысы кезшдеп тегеуршнщ жогалуы<br />
барлык уйкелштерш жогалатын TereypiH агын бойындагы<br />
гидравликалык кедерплершщ цосындысынан<br />
турады, ягни, толык TereypiH шыгыны<br />
Ну=т.+Ъкх, (4.93)<br />
болып ернектеледе. Мундагы, Zh —агынныц барлык учаскелершдей<br />
узындык шыгындарыныц косындысы; -<br />
барлык жерплшп шыгындардыц косындысы.<br />
4.3. Суйьщтыц 6ip калылты козгалысыныц непзп<br />
Temeyi<br />
Суйыктыц 6ip калыпты козгалысы агынныц барлык<br />
бойындагы кимасыныц пцшшнде жене оныц елшемдерiHe<br />
де, сонымен катар кималарындагы нуктелер1шц жылдамдыгына<br />
да бцэдей болады. Мысалы, суйыктыц 6ipKaлыпты<br />
козгалысына кубырдагы суйыЦтыЦ туракты шыгынмен<br />
агуы.<br />
4.25-сурет. Сцйыцтпыц бгрцалыптпы козгалысыныц<br />
тецдеуш дэлелдеу<br />
61
Суретте керсетз.лгендей, агынныц 6ip калыпты козгалыс<br />
кезшдеп суйьщ белшегшщ барльщ кималарындагы<br />
жылдамдыгы б!рдей деп аламыз.<br />
Осылай алган кезде ecenTi шешу оцай болады, ce6e6i<br />
тек кубыр кабыргасындагы уйкел1с кедерпсш рана есептеп,<br />
суйыц козгалысы кезшдеп белшектершщ арасындары<br />
уйкел1с кедерпсш ескермейм1з. Bi3 царастырып<br />
отырган жагдайда, агын бойындагы гидравликалык кедерпнщ<br />
есер1нен TereypiHi жогалады, ярни, hv— h йк. EKi<br />
цима ушш 1-1 жене 2-2 агын учаскесше Бернулли тецдеуш<br />
жазамыз:<br />
Р Г)- Р 11"<br />
ш м в ш т ш ш . ш л<br />
у 2g у Щ<br />
немесе жылдамдьщтары б1рдей болгандыктан,<br />
М И К И И Д (4.95)<br />
■У У<br />
ягни, агынныц 6ip калыпты цозгалысы кезшде тегеуршнщ<br />
агын бойында жогалуы, MeHiniKTi потенциалды<br />
энергиясыныц айырмасына тец.<br />
Осы айырманы табу ушш, белш ш алынган агын<br />
белтн е (4.25-сурет) тусетш, сырттан эсер етупп куштердо<br />
агын ociHe суммалы проекция куштерш курамыз.<br />
Pj - P 2+Gcosa - Т = 0 (4.96),<br />
мундагы, Pj жене Р г - 1-1 жене 2-2 кимасындагы куштер;<br />
G - белшш алынган агынныц салмак Kymi; Т - агынныц<br />
кубыр кабыргасына немесе арнасына тусетш уйкел1с<br />
куш1.<br />
Тецдеу (1) орнына койып, шешем1з:<br />
62<br />
Рхю - Р20) + уо)1 —— — ~т%1 = 0 ■ (4.97)<br />
Табылган теццеугц (2) усо белш, табамыз:<br />
Р Р т!<br />
ш Ш ш Ш Ш Ш ш Ж (4.98)<br />
у у y R
Бул тендеудщ сол жагы (3) hav тец, онда<br />
h- ^ = y R
ЩЗрШ<br />
(4-io6)<br />
Бул формула суйыктыц ламинарлы режимдеп цозгалысында<br />
тегеуршнщ жогалуын аныктауга арналган.<br />
Мундагы 64/Re=A, айырбастасак, Вейсбах-Дарсидыц<br />
формуласын колданамыз, онда:<br />
= (4.107)<br />
а 2 g<br />
болып шыгады. Мундагы, А, - агын бойындагы гидравликалык;<br />
уйкелд.с коэффициента (Дарси коэффициента).<br />
Суйыктыц ламинарлы режим козгалысы упйн<br />
Колданылады.<br />
64<br />
Л = — (4.108)<br />
Re<br />
4.5. Канал арнасыныц эр турл1 шппндеп кимасыныц<br />
керсетшштер1<br />
Op турл1 формадагы каналдыц бойындагы тегеуршнщ<br />
жогалуы, суйыктыц 6ip калыпты козгалысыныц тецдеу1<br />
(4) аркылы табады. Ол упйн Шезидщ усынысы бойынша,<br />
шамасы —жылдамдык квадратына пропорционалг<br />
ды деп алу керек.<br />
- = — -и2 (4.109)<br />
7<br />
немесе (10) Я Н Я (4.110)<br />
С к<br />
мундагы, рг -коэффициенттщпропорционалдыгы. Бул<br />
формуланы (11) жылдамдыгы и аркылы шешсек, онда:<br />
о = Су[Ш (4.111)<br />
мундагы, J=ho)(y)/l - гидравликалык ещстак. Формула<br />
(12) Шези коэффициентЬ деп аталады. Шези коэффици-<br />
64
eHTiHin елшем1 - —— . Шези формуласы аркылы су<br />
курылыстарыныц гидравликалык есептеу лерш, суйыктын;<br />
кыеымсыз козгалысын шепгуге арналган.<br />
Ал непэшен практикалык жагдайда С коэффициент1н1ц<br />
елшемйз болуы ете ыцгайлы, сондыктан пайдалануга<br />
мынадай формула у сыны лады:<br />
(4.112)<br />
мундагы, Я - узындьщтагы гидравликалык уйкел1с коэффициент!.<br />
Формула (11) усынылган алмастырушыны<br />
койып табамыз:<br />
(4.113)<br />
Децгелек кубырдыц кимасы ушш 4R = d. Кажетй алмастыруларын<br />
койып, белгип Вейсбах-Дарси формуласын<br />
(9) табамыз. Оны Никурадзе Keereci бойынша аныктайды.<br />
Бул кесте ушке белшедк 6ipiHini зона - ламинар-<br />
лык режим зонасы ( г = — ) бойынша курылган тузу сы-<br />
де I жене II тузу сызык бойымен етед1. Бул зона туралы<br />
корытындыласак: а) Рейнольдс санныц шамасы Re
шен пайда болтан турбулентен суйык режим! бДрде<br />
улгайып, б1рде кемш, кубылмалы болады. Суйыктыц<br />
козгалыс реж и т кубылмалы болгандьщтан, коэффициенттершщ<br />
шамасы да озгерш отырады.<br />
YniiHuii зона - турбуленттш режим зонасы. Кестеде<br />
бул зона IV вертикальдан оцта карай орналаскан да, оны<br />
уш облыска беледо.<br />
BipiHmi облыс - Teric арналар об лысы. Бул облыс<br />
R e
б) к жене Щтек кубыр кедар-будырлыгына гана байланысты<br />
езгередк<br />
\ = f (Az) (4.116).<br />
Tereypiimi дедгелек кубырлар уппн алынган Никурадзе<br />
кестесшдеп X кбэффйциёнт'тёршщ езгеру зацын баска<br />
турл1 агындарга да пайдалануга болады.<br />
Гидравликалык Teric кубыр уппн Re
дары да, агын бойынша 6ip калыпты болмай айнымалы<br />
болады. Агыннын, жергллшта Kefleprici бар жерлерш былай<br />
сипаттауга болады: а) агыс сызыгы мен келденец<br />
цимасыныц алгашцы багыты озгерш отырады; о) колденец<br />
цима агын бойынша не улкейед1, не кшпрейедд.;<br />
б) агын мен арна арасында nipiM пайда болуы мумкш.<br />
Жергшиста кедерп бар жерде жене оган жацын жерде<br />
мынадай кубылыстарды байкауга болады: а) орталанган<br />
жылдамдык эпюрасы агын бойынша озгерш отырады;<br />
о) жылдамдык пен кысым пульсациялары удеп кетеда.<br />
1^ысым мен жылдамдык пульсацияларыныц удеу1 суйык<br />
шыгыныныц кобеюше окелш согады. Сонымен 6ipre<br />
жерплл.кта кедергшщ осершен агын агысында шамасы<br />
мен жылдамдыгы кубырдыц жеке учаскшершде озгеpefli,<br />
(диаметршщ кенеттен кецеюшен немесе тарылуынан,<br />
агынныц ысырма астынан, вентиль аркылы, тордан<br />
акканда) осылардыц асер1нен менпикта суйык энергиясыныц<br />
белгйй суйык козгалу кезшдеп суйык арасындагы<br />
уйкел1ста жецуге кетед1 де, калганы механикалык<br />
энергия, жылу энергиясына айналады.<br />
Борд пен Беланжешц таж1рибесшщ зерттеуше Караганда,<br />
турбулентта агын кезшде жерплшта тегеуршнщ,<br />
жергдлшта кедерпсшен кейшп жогалуы кимадагы жылдамдыгыныц<br />
eKi есел1 дорежесше пропорционалды болады,<br />
ягни:<br />
, 2 g<br />
мундагы, £, - жерплжта кедерп коэффициента; и - жерплжта<br />
кедергдден кейшп кимадагы агынныц орташа жылдамдыгы.<br />
ЖергЪпкта кедерплердщ жш кездесетш турлерш<br />
царастырал ык •<br />
4.7. Кубырдыц кенеттен кецекнндеп кедерп<br />
Жерплжта кедерплерд1 зерттеу кезшде практикада<br />
жш кездесетш турлершщ 6ipi - арнаныц (кубырдыц) кенеттен<br />
кецекн (4.26-сурет).<br />
68
\2<br />
4.26-сурет. К,цбырдыц кенеттен кецет<br />
Тэжгрибегё Караганда суйык ж1ндшке кубырдан кед<br />
кубырга KipreH кезде акырындап кеци бередЬ Кубырдын,<br />
жщгаке тур1нен кецейген жершде цабыргамен агын аралыгында<br />
nipiM зонасы пайда болады.<br />
Агынныц деформациясыныц есершен уйкел!с<br />
куппнщ артуынан жене агынныц айналып шр1мдёлш<br />
агуынан мевшд.кт1 энергиясы немесе TereypiHi жогалады,<br />
оны Борд формуласымен есептеп шыгаруга болады:<br />
(4.122)<br />
мундагы, и, жэне и2- агынныц 1-1 жене 2-2 кимасындагы<br />
орташа жылдамдыгыныц козгалысы.<br />
Немесе суйыктыц бвлшбеупплж зацына суйене отырып,<br />
жылдамдыктыц ult и2ocepiHeHTereypiH шамасыныц<br />
жогалуын былай аныктайды:<br />
ОД о:<br />
ак<br />
IX<br />
(4.123)<br />
(4.124)<br />
Будан агынныц кенеттен кецу кезхндеп кедерп коэффициентш<br />
табамыз:
4.7.1. К'Цбырдъщ кенеттен тарылуы кезшдегЬ<br />
кедергЬлер<br />
Цубырдын, кенеттен тарылуы (4.27-сурет) кезшдеп<br />
кедерплер тура кенеттен кецекн кезшдеп кедерп сияцты,<br />
оныц тарылган жершде жене цубыр цабыргаларыныц<br />
арасында децгеленген nipiM зонасы пайда болады да,<br />
осыныц эсершен суйык eKniHi елпреп, TereypiHi жогалады.<br />
4.27-сурет. Щцбырдыц кенеттен тарылуы<br />
Мундагы кедерп коэффициентш (£кт) И.Е.Идельчиктщ<br />
формуласымен табуга болады:<br />
0,5(1 H jp )<br />
«Г<br />
(4.126)<br />
жене dz>0,5d болган жагдайда А. Д . Альтшульдщ формуласымен<br />
табады:<br />
£ _<br />
Ьк.т<br />
1<br />
0,043<br />
0,57 +<br />
1,1 Щ Щ<br />
(4.127)<br />
T i n T i болмаса Вейсбахтыц теж1рибес1мен танцан<br />
мэл1меттер аркылы табуга болады:<br />
d2d, 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0<br />
4.7.2. Резервуардан щбырШ Kipep Keeiudezi tcedepzim<br />
табу<br />
Бул жагдайда кедерп коэффициентшщ (4.127) формуласымен<br />
табамыз.<br />
Егер, d2« dxягни d2»0 болса, онда £Kip= 0,5 тец болады.<br />
Кубырдыц б1рцалыпты шлу1900 кезшдеп кедерплер<br />
агын козгалысыныц багытыныц езгерушен, ортадан<br />
тепк1ш куш есершен агында келденец циркуляция пайда<br />
болады да, агынныц ток сызыгы бурандалы туршде<br />
болып агады. Осыныц есершен т!к учаскедеп агынга<br />
Караганда, ете улкен TereypiH шамасы жогалады. Bip<br />
калыпты иипп бурылган кубырдыц кедерп коэффициент!<br />
£6w кубырдыц диаметршщ (d ) децгеленш шлу радиусыныц<br />
(R ) катынасына тец:<br />
d/R 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0<br />
Щ 0,14 0,15 0,160,18 0,21 0,24 0,29 0,44 0,60 0,98 1,411,98<br />
К,цбырдыц кенеттен бцрылуы. Кедерп коэффициентшщ<br />
шамасы бурыштыц бурылуына байланысты болады<br />
(а):<br />
а, град 30 40 50 60 70 80 90<br />
Ысырма. Ысырманыц кедерп коэффициент! £61кубыр<br />
кимасын жабу дережесше байланысты болады, оныц<br />
келденец кимасын табу б ш к ттн щ а цубыр диаметршщ<br />
d цатынасына тец.<br />
a/d 0,875 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,2 0,1 0<br />
Он 97,8 35 10 4,6 0,98 0,44 0,17 0,06 0,05<br />
Ж ергШ кт! кедерплердщ коэффициенттершщ баска<br />
турлершщ шамасын гидравликалык; аныцтамадан табуга<br />
болады.<br />
4.8. Барльщ кедерплердщ эсершен тегеуршнщ<br />
жогалуы<br />
Жергйпкп кедерплердщ коэффициентт1 Ke6ici турбулентта<br />
цозгалыста болады. Рейнольдс саны >5(10®... 104),<br />
суйыктыц тутцырлыгы ете жогары болган жагдайда,<br />
суйык козгалысы Рейнольдс саны аз болган жагдайда<br />
жергЛлшй кедерплер коэффициент!, оныц кедерплершщ<br />
геометриялык KepceTKinrrepi мен Рейнольдс санына<br />
байланысты болады.<br />
Егер де суйык журпзпш кубырда б1рнеше жерплшт1<br />
кедерп кездессе, ерцайсысы езшщ кедерп коэффициент1мен,<br />
онда олардыц барлыгыныц косындысымен<br />
ж ер гй ш т кедерплерден барлык тегеуршшщ жогалуын<br />
есептейдь<br />
£Лж= (£+£+...+£,) (4.128)<br />
Егер де кубырдыц бойындагы жене ж ерплш й кедерплерден<br />
жалпы TereypiHHin жогалуын былай есептейдк<br />
'(fi % I p - +1 мунда,<br />
жакшаныц iniiHfleri тендеу шамаларын жуйешц<br />
кедерплер коэффициент! (£ жуйе) деп атайды.<br />
72
4.9. Tereypimii кубырдыц гидравликалык есептеулер1<br />
4.9.1. Щцбырлардьщ классификациясы. Есептеу<br />
формулаларынын, нег1здер1<br />
Кубырларды ер турл1 суйыктарды тасымалдау упйн<br />
(су, газ, мунай, бензин, керосин, ер турл1 ертнд!лерд1)<br />
пайдаланады да, оларды металдан, бетонная, агаштан,<br />
куйма шойыннан, пластмассадан жасайды.<br />
Кубырдыц келденец кимасыныц суйыкка толуына<br />
царай TereypiHfli жене TereypiHci3 суйык ж урпзпш<br />
Кубырлар болып белшедь<br />
Тегеуршд1 кубырда келденец кимасы суйыкка толып<br />
агады да, TereypiHci3 кубырда оныц келденец кимасыныц<br />
б1раз бёл!й суйыкка толмай ашьщ бетамён агады.<br />
Тёгеурщшщ жогалуына карай кыска жене узак суйык<br />
журпзпш кубыр болып белшедь<br />
Кыска суйык журпзпш кубыр, ондагы жергппкп тегеуршнщ<br />
жогалуы, кубырдыц бойындагы тегеуршнщ<br />
жогалуымен бгрДей болады. Оларга бензин мен май<br />
жург1згш1 , суйык соргыш станциялардыц соргыш<br />
кубырлары, сифондар, т.б. жатады.<br />
Узац суйык журпзпш кубырдыц жергщпста тегеурщшщ<br />
жогалуы ете аз жене узак кубыр тегеуршшщ<br />
10%-нан аспайды, ягни Лж
Суйык ж урпзпш кубырдыц гидравликалык есептеулерше<br />
непзп белгий eKi керсетюппмен уппнппсш табу:<br />
белпл1 суйык шыгыны мен тегеуршнщ жогалуы аркылы<br />
диаметрш табу немесе белпл1 екеу!мен ушшипсш<br />
табу. Суйык ж урпзпш кубырлардыц есептеулерДнде Бернуллидщ<br />
тецдеуш, Ш езидщ жене Вейсбах-Дарсидыц<br />
формулалары мен есептеуш колданады.<br />
Шезидщ формуласы суйыктыц белшбеупплш тецдеу1мен<br />
байланыстыра отырып, Q = v x(ol—v 2o)2 суйыктыц<br />
шыгыны шамасын Q табуга болады:<br />
Q = eoC y[R ~J (4.130)<br />
Егер K = co C>lR белплесек, онда Q = K ^ [j (4.1301)болады.<br />
Будан гидравликалык ещ стш п табуга болады:<br />
У = (4.131)<br />
К '<br />
ТегеурДншц жогалуы:<br />
(4132)<br />
Ары карай Л = —у ; о - — ', d=4R Вейсбах-Дарсидыц<br />
формулаларына осы магыналарды койып:<br />
т— (4.133)<br />
* С 2 4R arlg<br />
немесе тецдеуд1 жещлдеткеннен кешн , И - — - ягни<br />
; I V ШI a>2C 2R<br />
(4.134)<br />
Бул формула (4.134) - суйык журпзгшз кубырды есептеу<br />
кезшдеп непзп формула. Бул формуладагы К шамасы<br />
- суйыктыц шыгын керсеткшп немесе кубырдыц<br />
шыгыныныц модуль Гидравликалык ещстш J = 1 болтан<br />
жагдайда кубырда суйык шыгыны болады. Кубырдыц<br />
диаметрД мен осы шамалардыц жене кандай мате-<br />
74
риалдан жасалуынабайланыстылыгы, арнаулы кестеде,<br />
гидравликалык аныктама штаптарында керсет1лген.<br />
Суйык шыгыныныц модулшщ Kepi шамасы А = —г» оны<br />
К~<br />
суйык журпзпш кубырдыч менппкт1 кедерпс! деп атайды<br />
да, ол санды турде тегеуршге тец деп алынады, ал<br />
жалпы кубырдыц бхрйш узындыгындагы менппкп шыгыныныц<br />
тегеургшне тец.<br />
4.10. Суйык журпзпш кубырдыц есептеулер1<br />
Кы щ а ццбырдын, есептеу лери Суйыкпен толтырылып<br />
резервуармен жалгасцан, езШдпс жерг1лшт1 кедерпйбар<br />
кыска кубырды карастырамыз (4.29-сурет).<br />
Суйык агыны кубырмен атмосферага агып шыгады,<br />
Кубырдыц узындыгы I, диаметр! d, туракты TereypiH Я .<br />
Кубырдыц узындыгы мен диаметр! 6eJttrliii болган жагдайда,<br />
суйыктыц жылдамдыгы v мен суйыктыц шыгыны<br />
Q табу керек.<br />
Ол уппн 1-1 жэне 2-2 келденец кимасына Бернуллидщ<br />
тёндеуш салыстырмалы жазыктыктагы 0-0 теццеу К¥Ра'<br />
мыз. Ол ушш былай деп аламыз:<br />
v*/2 g=0 ; Я , - Н 2= Я жене vx— о2,<br />
75
онда:<br />
H l +-ss2- + £ - = H 2+ £ s*- + £ - + h (4.135)<br />
У 2 g ' У 2 g<br />
немесе Н = — + hCJ (4.1351).<br />
2 g<br />
Мундагы, ha- 1-1 жене 2-2 келденец кимадагы барлыц<br />
тегеур1ншц жогалуын (узак жене жергЪш т кедерплердщ<br />
цосындысы) оларды мына формуламен аныктайды:<br />
' (4.1352)<br />
2 g<br />
Формула (4.135) былай жазуга болады:<br />
я И | 1+ 4 J (4.136)<br />
Осыдан кешн суйык агыныныц жылдамдыгын табамыз:<br />
и = = + № = (41*37)<br />
V ‘зжцйе V<br />
мундагы, <br />
4.29-суреттег1 пьезометрдщ сызыгы а-в-c-d кигаш<br />
сызыгымен керсетшген.<br />
4.10.1. ¥зын ццбырдыц 6ip-6ipiMen кезекпгесе<br />
жалгасуыныц ecenmeyjiepi<br />
Эр турл1 диаметрл1 d1,d2,...dn кубырдыц 6ip-6ipiMeH<br />
жалгаскан узындыгы l%, 12,—1п мен агатын суйыктыц<br />
шыгыны туракты болган жагдайын карастырамыз. Алдымен<br />
кубыр узындыгындагы барлык тегеуршщц жогалуын<br />
аныцтаймыз, жерг1лшт1 кедерп. ден тегеургншц<br />
жогалуын узын кубырдыц есептеушде еске алмаймыз:<br />
76<br />
H = ^ h li = he (4.138)<br />
/2г
вйткеш кубырлар б!рнеше п учаскеден тургандыцтан<br />
жене еркайсысы ер турл1 диаметрл! буыннан тургандык*<br />
тан, ep6ip учаскеге бы лай жазамыз:<br />
щ ш<br />
(4. 139)<br />
Формула (4.139) непзп суйык журпзпш кубырдыц<br />
ер турт узындьщта жене диаметрде 6ip-6ipiMeH жалгаскан<br />
T y p iH жай (оцай) суйык журпзпш кубыр дейдо, оныц<br />
барльщ тегёур1шшц жогалуы, кураушы кубырлардыц<br />
TereypiH шыгындарыныц косындысына тец болады.<br />
Формула (4.139) аркылы kepifeimfie есептеуге болады,<br />
ягни бёршген TereypiH кубырдыц диаметр! жене кубырдыц<br />
учаскёсйац узындык керсеткщггер1 аркылы суйыктыц<br />
шыгынын есептеп табуга болады:<br />
4.11. Цубырдыц параллельда жалгануыныц<br />
есептеулерх<br />
Параллельда жалганган кубырлардыц гидравликалык<br />
сызбасыныц жумыс icrey тегеуршнщ куш ёсерамен, бойындагы<br />
тегёур!ннщ жогалуын haжецуге кетед1.<br />
^ 4 ^<br />
4.30-сурет. Параллельд1 жалганган щбырды есептеу<br />
сызбасы<br />
77
78<br />
Сонымен параллель жалганган кубырдыц барлык тармацтарындагы<br />
тегеурш нщ ж огалуы б1рдей болады, ягни<br />
hi - hlx= hl2= hls = H (4.140).<br />
К,убырлардыц параллельда жалганган кездеп есептеулерш<br />
ж ур п зу уппн ap6ip тармацтарына жеке-жеке тецдеу<br />
цуру керек (4.135):<br />
ц М Ы , Ж ; ы Щ Щ (4.14,)<br />
' K f - к - к ]<br />
Кубырдан аккан суйыктыц шыгынын аныцтаудыц<br />
жалпы тецдеу1:<br />
е = а + е 2+....а|= к,Ж* % » • ■ - + к Ш ^ в ' (4.1411)<br />
4.12. Кубырдыц туйьщталган жэне айнымалы<br />
желшершщ есептеулер1<br />
4.12.1. К,цбырдыц тцйыцталган ж елшершщ<br />
есептеулерЬ<br />
Туйыцталган желшер неп.зшен магистралды кубырдан<br />
жене со дан шыккан бДрнеше тармактардан турады.<br />
Суретте керсетшгендей су мунарасынан шыккан магистралды<br />
кубырдыц еш тармагы шыгып, узындыгы I<br />
диаметрл1 d су тутынушыларга жеткДзшген тармактардыц<br />
геометриялык 6mKTiri - г х,z2,h6,z&. Суды алу биистич<br />
hv h2кубырдыц тармакка белшер жершдега пьезометрлш<br />
6mKTiri hA, су мунарасыныц TereypiH 6mKTiri h6тармак<br />
кубырларыныц тутынушыларга жeткiзy KopceTKinrrepi:<br />
Ql> Qz, ^2’ ^1’ ^2‘<br />
Жогарыдагы формуланы (4.141) негазге ала отырып,<br />
магистралды кубырдыц узындык тегеуршшщ жогалуын<br />
аныцтауга болады (су мунарасынан тармак айырыгына<br />
дейшп А ) жене ep6ip тармак уппн де:
Магистралды кубыр уппн<br />
тармактар уппн<br />
« , = ( ^ + л , ) - ( г , + л , ) = е ! - ^<br />
Ki<br />
(4.141)<br />
(4.143)<br />
/л = (Zj + a, ) - ( z2+ /% )= & !у (4.144)<br />
Булардыц баска, тармактардьщ белану нувтесандеп<br />
Q = Qj+ Q 2(4.143) Тецдеу (4.142) пен (4.143) туйьщталган<br />
су жург1зпш жел1лер уппн Heri3ri есептеу формуласы<br />
болып есептелшед!.<br />
4.12.2. Айнымалы желйпердщ есептеу лер1<br />
Айнымалы желАлер курамы магистралды жене туйык<br />
децгелект1 кубырдан турады да, суйык мунарасы немесе<br />
резервуармен жалгасады. Туйык ден;гелёкт1 суйык<br />
жургазмш желшерд! карастыралык: олар магистралды<br />
суйык журпзетш A -В жене айналып дедгелект1 жалгаскан<br />
В-12-3-4-В (4.31-сурет). Суйык шыгынынын 1, 2, 3,<br />
4 нуктеден алынган Q,,Q2,Q3,Q4деп белплеймаз.<br />
г<br />
в<br />
4.31-сурет. Айнымалы желЫг есептеу сызбасы<br />
Топографиялык нейздерге суйене отырып, кубыр<br />
учаскес1нщ узындыгын, кубыр диаметр1н, суйыктын<br />
79
айнымалы козгалысын, багытын жене ж елш щ нелдак<br />
нуктесш (белу) аныктаймыз. Нелдш нуктеш солай етш<br />
тандау керек, белшетш нуктеден солга да жене оцга да<br />
тармацтардагы тегеуршнщ жогалуы б1рдей болу шарт.<br />
Содан кешн, тазбектелш жалгаскан кубырдагы есептеулерден,<br />
кубырдыц диаметрш жене ep6ip учаскедеп сол<br />
жац жене оц жацтагы тармактардагы тегеуршнщ жогалуын<br />
есептейшз.<br />
Егер де нелдак нукте дурыс табылса, онда сол жацтагы<br />
тармацтыц жогалуыныц цосындысын, оц жацтагы тармацтардшгмен<br />
б1рдей болады, ягни<br />
мундагы, hQ2,h2v ...h4 - ep6ip учаскедеп тегеуршдердац<br />
жогалуы.<br />
Егер осы жагдайдагы есептелу! дурыс келмесе, eKi<br />
жацтагы TereypiH шыгыны тецескенше цайталап есептеу<br />
керек.<br />
4.13. Су кубырларындагы гидравликальщ думпу<br />
кубылысы<br />
TereypiHfli су кубырларындагы судыц жылдамдыгыныц<br />
кенеттен езгеруше байланысты, цубыр цабыргасына<br />
тусетш кысымныц цайта-цайта 6ip ecin, 6ip кемушден<br />
толцынды гидравликальщ думпу деп атайды.<br />
Гидравликалык; думпуfli суйык кубырларындагы<br />
уздакйз шуылдар мен оныц дардлдеушен байкауга болады.<br />
Гидравликалык думпу кезшде кубырдагы суйыктыц<br />
кысым шамасы б1рнеше есе ecin, кубыр кабыргаларына<br />
катты ecepiH типзед1, кейде жарып та ж1беред1, соныц<br />
салдарынан кубыр апаттары жшлеп кетедь Алгапщы<br />
кездерде осы апаттардыц болуын кубыр материалдары<br />
берш ттнщ нашарлыгынан Kepin келген. Сондыктан,<br />
гидравликалык думпу кубылысыныц ecepiH 6ipiHini рет<br />
HerieiH салган орыс галымы Н.Е.Жуковский болатын.<br />
80
Мескеу су кубырларында ете жш болып туратын апаттардыц<br />
себеб1н аньщтау yniiH, узындыгы 760 м су кубырына<br />
арнайы журпз1лген теж1рибелердщ аркасында<br />
Н.Е.Жуковский 1893 жылы гидравликалык думпудщ<br />
непзш салып, оныц калай пайда болатын математикальщ<br />
формуламен делелдедь<br />
Гидравликалык думпу кубылысын, мысал ретшде<br />
резервуар (1), кубыр (2) жылдамдыгы и, узындыгы I диаметр!<br />
d, осы кубырда ысырма (3) бДрдей тез жапцан кезде,<br />
судыц жылдамдыгы нелге дешн кемщц де, судыц<br />
кинетикалык энергиясы тугел потенциалдык энергияга<br />
айналады да, кубыр цабыргасына кысым рет1нде ecepiH<br />
тйтеда; Гидравликалык думпу кезшдеп пайда болатын<br />
цосымша кысымныц шамасы ете улкен болады. Мысалы,<br />
диаметр! 150 мм шойын цубырларындагы суйьщтыц<br />
жылдамдыгы 1 м/с суды кенет тоцтатцанда, думпу<br />
кысымныц шамасы 13 атмосферага дешн еседь Сонымен<br />
цубыр материалдары мен суйык агынында сертмдолш<br />
цасиетЗ. болуынан, ысырманы жапцанда суйык б!рден<br />
тоцтап калмайды. Айтальщ, ысырма б1рден толык жапканда<br />
At уакыт Шпцдё суйыктыц ысырмага жацын<br />
турган суйык кабаты AS кана токтайды (4.32-сурет).<br />
4.32-сурет. Гидравликалык соццыны есептеу сызбасы<br />
Сонда o)AS келемшдеп pcoAS суйык массасы At уакыт<br />
аралыгында жогарыдан кубырмен агып келе жатцан<br />
суйыктыц салмак жене инерция куппмен AS келеш 6ipa3<br />
кемид1. Суйыктыц осы Кдлэщнщ KeMicTiriH толтыру<br />
ymiH кубырдагы токтамаган суйык кабаттарынан аккан<br />
6-177 81
и0жылдамдьщтагы суйык; келем1 косылып толтырылады.<br />
Бул кабатта лезде сыгылу yflepici журед1 де, кысым<br />
артады, муны думпу кысымы ДР деп атайды. Сонан сон,<br />
токтайды да, келес1 суйык кабаты сыгылады, онда да<br />
цысым артады, т.т. Думпу кысымы At уакыт аралыгында<br />
резервуарга жетедд., онда думпу кысымыныц таралу<br />
жылдамдыгы мынаган тец:<br />
С = — (4.145),<br />
At<br />
мундагы, С —думпу толкыныныц таралу жылдамдыгы.<br />
Кубырдагы суйык белшектершщ сыгылуыныц ecepiнен<br />
ете улкен энергия пайда болады, резервуардагы<br />
суйыкка Караганда, сонан кейш резервуардагы судыц<br />
кысымыныц всер1нен, суйык резервуардан ысырмага<br />
карай козгалады да, кайтадан сыгылгыш жаца толкын<br />
журед1, осылай кайталанып отырады. Нейзшде гидравликалык<br />
думпу - ете курдел1 кубы лыс, сондыктан 6i3 тек<br />
кысымныц артуын А Р аныктаймыз.<br />
Ол уппн, карастырылып отырган кубылыска суйык<br />
козгалысыныц санды езгеру теоремасын колданамыз.<br />
Ысырма мацында At уакыт аралыгында суйык келем1<br />
токтайды, узындыгы dl, оган ДР пайда болатын артык<br />
кысым купи туседз., онда токтап калган суйык массасыныц<br />
санды козгалысыныц езгеруш былай жазады:<br />
JT//"<br />
[АКД] = p - — dl(а- аяккы жылдамдыгы.<br />
Керсейлген теоремага Караганда АР кысымныц есер-<br />
1нен суйыктыц санды козгалысыныц езгерул. импульс<br />
куппне тец болады, ягни<br />
7T(J _т 7vd , . _ dl / Л А А<br />
р ---- dlv = AP-----dt немесе ДР = р — и (4.147)<br />
4 . 4 dt<br />
dl<br />
мундагы,----- думпу толкыныныц таралу жылдамдыгы.<br />
dt<br />
82
Гидравликальщ думпу кезшдеп кысымньщ артуын<br />
былай жазады:<br />
ДР = рСо (4.148)<br />
Гидраликалъщ думпу шамасын аньщтауга арналган<br />
формуланы (1.148) Н.Е.Жуковский усынган. Мундагы<br />
думпу кысымыньщ шамасы кубырдагы суйыктыц бастапкы<br />
жылдамдыгына байланысты болады.<br />
Думпу толкыныныц таралу жылдамдыгын мына формуламен<br />
аныктайды:<br />
С = —.— — 0/7-----<br />
yj\ + E0d / Е б<br />
(4.148')<br />
мундагы, d - кубырдыц диаметр].; Е - кубыр кабыргасыныц<br />
материал ыныц сершндолш модул1 (болат унпн Е 1.96<br />
109, Па); 5 - кубырдыц кабыргасыныц калындыгы; Е0~<br />
суйыктыц келемдхк серпщд1Л1г1н!ц модулц су yniiH<br />
Е 0= 1.96 • 109Па.<br />
Осы формулага Караганда гидравликалык думпу<br />
кубырлардыц хшшдег! K in ii диаметрла кубырлармен,<br />
оныц материалдарыныц аз солцылдактылыгы ecepiH типзеде.<br />
Думпу толкыныныц С таралу жылдамдыгыныц ер<br />
турл1 магынасыныц жене Jecepi кестеде корсейлген.<br />
4.1-кесте<br />
d мм б мм С, м/с d мм б мм 1. С, м/с<br />
50 7 1348 200 10,5 1 1200<br />
100 8,5 1289 250 1165 | 1187<br />
150 9,5 1255 300 12,5 1 1167<br />
Суйык кубырларын гидравликалык думпудщ зиянды<br />
ecepiH болдырмау ушш ысырманы тез жаппау керек жене<br />
бул кубылысты болдырмау у ш ш кубырлардагы косымша<br />
соккыга карсы курылгылар жасайды, олар ауалы калпак»<br />
тецесйрйш резервуарлар курылысы болып келедь<br />
83
4.14. Суйьщтыц тесштен агып етушщ гидравликалык;<br />
есептеулер1<br />
Суйьщтыц жука цабыргадагы тесштен агуы. Ыдыстыц<br />
бутрш дей тесштен судьщ агу сызбасы 4.33-суретте<br />
керсейлген.<br />
4.33-сурет. Сцйъщтыц тесштен агып шыгуын<br />
дэлелдеу<br />
Жиек ушы yniKip болгандьщтан, бул TeciKTi жука<br />
жиекй тесштер деп атайды. Жука жиекй тесштердеп<br />
агыс сызьщтары кисык жене 6ip-6ipiMeH параллель болмайды.<br />
Сондыцтан, кысымды жылдамдьщты тесш-цимасы<br />
бойынша озгерш отырады. Мысалы, кысым шамасы<br />
TeciKTin жиегшен ociHe карай оссе, жылдамдык шамасы<br />
керйпнше тесгктщ осшен жиегше царай есед!.<br />
Базеннщ журпзген Твж1рибес1 бойынша, бей ашьщ<br />
ыдыстыц тубшдеп децгелек тейк аркылы аццан агында<br />
манометрлш кысым шамасы тесштщ жиегшдей нелге<br />
тец болса, тесгктщ осшде 0,68 Н шамасына тец болады,<br />
(мундагы, Н - суйыктыц тесш ociHe дешнй терецдт).<br />
Ыдыс кабыргасындагы тесштен агып шыккан суйык<br />
б1раз цашьщтан кешн агын сызыктары тузулене бастайды<br />
жене 6ip-6ipiHe параллель бола бастайды.<br />
TeciKTin ыдыстагы орналасу децгешне байланысты<br />
жене суйыцтыц агу жагдайына карай, агын сыгылудыц<br />
аякталган Typi жене аяцталмаган, тольщ жене босац сы-<br />
84
гылу, теспстен аккан суйыктыц астында немесе тесштен<br />
аккан суйыкпен басылмаран болып белшген, олар туракты<br />
жене тураксыз тегеуршде болады.<br />
Kim i TeciK деп, оныц келденец елшем1 а 0,1 Н<br />
(мундагы, Н - тусетш TereypiH) кем болганын айтады.<br />
Улкен TeciK деп оныц келденец елшем1 а 0,1Н артык, не<br />
тец (а = d) болганын айтады. Егер TeciK агынныц формасына<br />
жене агыншаныц агу жагдайына епщандай ecepiH<br />
типзбесе, кабырганы жука деп атайды (кабырга калыц-<br />
дыгы 8 < За). Егер кабырга калындыгы тёсштац келденец<br />
мвлшершен уш есе кеп болса, ягни 6 > За, онда кабырга<br />
калыц деп атайды. Ал егер резервуардыц жацтау кабыр-<br />
гасы мен табаны суйыктыц TeciKTeH агуына ecepiH тиизбесе,<br />
ягни TeciK кабырга мен табанынан уш есе диаметршдей<br />
кашыктыкта болса, онда сыгылудыц аяцталган<br />
Typi пайда болады (I > За). Егер резервуардыц 6ip кабыргасы<br />
немесе б1рнеще кабыргасы тесштен уш еселак келденец<br />
TeciK шамасынан кем болган жагдайда, ягни (/
Табылган тецдеу (1.150) тесштен агу жылдамдыгын<br />
есептесе, онда<br />
v = -j= L = Ьд(Н + ^ ) (4.151)<br />
л/1+ £ V 3
Q = p c o ^ g H (4.155)<br />
мундагы, ц - шыгын коэффициент!.<br />
Журйзшген твж1рибеге Караганда, Kinii TeciK, жука<br />
кабырга ушш ц — 0,61, (0,59...0,63).<br />
TiK бурышты шшшдей тесштен агып ететш суйыктыц<br />
жылдамдыгы TeciK биш йй а тшелей байланысты<br />
болады, сондыцтан алдымен к1шкентай сацылау dh TeciK<br />
бшктшмен eHi в терецдт h болгандагы элементарлы<br />
суйык шыгынын табамыз (суйыктыц агу жылдамдыгын<br />
б1рдей есептеп):<br />
dQ = juedh-yJlgH (4.156)<br />
Онда суйык шыгыны улкен TeciK ymiH<br />
немесе -н<br />
Q = H e J I i \ h y-d h (4.157)<br />
е = (4.158)<br />
Суйык агысыныц ауыспалы TereypiHi кезщдей котарылу<br />
уакытын (f) аныктау кажет, оныц 6ip децгешнщ<br />
екшпп децгешне дей1нй жагдайы.<br />
Резервуардагы суйык келемщщ кему кезшдеп жагдайын<br />
жене су келемшщ агып шыгуына тендеу курамыз:<br />
-Q d h = fJCOyjlgHdt (4.159)<br />
мундагы, тендеудщ (4.159) сол жагындагы Tepic белп<br />
(минус) резервуардагы суйык келемшщ агудан кемуш<br />
керсетед1; П - резервуардыц кима ауданы; dh - судыц<br />
децгешнщ dt уакыт аралыгындагы e3repyi.<br />
Тецдеуд1 (1.159) dt аркылы шешсек, онда:<br />
ШИ<br />
dt = ------- р =<br />
/Jcuyj2gH<br />
муны интегралдап табамыз:<br />
будан акырындап:<br />
, и\ Cldh Q % г у<br />
/= I ----- 7== = ----- j— I h^dh<br />
и tia )y [2 gh juojyj2gH J<br />
87
t = ----1----J— ' ' (4.160)<br />
/j(Oy]2g<br />
шыгарамыз.<br />
Резервуар суйыцтын; айнымалы TereypiHi кезшдеп<br />
толык; котару уакыты, ягни Н 2= 0 жене H t —Н, онда:<br />
2 П у / н<br />
t = -j — (4.161)<br />
fi(OyJ2gH<br />
тец болады.<br />
Осы келемнщ туракты TereypiHi кезшдеп. суйыктыц<br />
агу уакыты, ягни Н = const<br />
t _ w _ п н у [н Ы н<br />
Q ~ MCOy/lgH В I pcoyjlg<br />
мундагы, V —резервуарлардагы суйыктыц келемь<br />
EKi формуланы (4.161 мен 4.162) салыстырсак, туракты<br />
TereypiH жагдайына Караганда суйыктыц белнл1<br />
келем1тц ауыспалы тегеуршде агу уакыты eKi есе коп.<br />
4.15. Суйьщтыц саптама аркылы агуын зерттеу<br />
4.15.1. Сцйык, саптамасы туралы mifdniK<br />
Тесштен агып шыккан суйьщтыц келемгн, кинетикалык<br />
энергиясын арттыру, не кемггу уппн саптаманы колданады.<br />
Саптама дегетз - кыска кубырша, оныц узындыгы<br />
3-4 диаметршщ узындыгына тец. Саптаманыц уш тиш<br />
болады (4.34-сурет);<br />
88
4.34-сурет. Саптаманыц турлери а - сыртцы цилиндрл1<br />
саптама ( Вентури саптамасы); э —iuiKi цилиндрл1<br />
саптама ( Борд саптамасы); б - аузы алшак, конус<br />
формадагы; в - аузы бурыген конус формалы;<br />
г -коноидалды саптама<br />
Барлыц саптамалар тесп.ктщ жумыс icTeyi сиякты<br />
ашьщ ауада, су астындагы режимде, олардан суйьщтыц<br />
агуы туракты жэне ауыспалы TereypiH жагдайында icTeft<br />
бередЬ<br />
Саптамадан агып шыгатын суйык шыгыны, ж ука<br />
кабыргадагы TeciKTeH акк&ндагы формуламен табады,<br />
ягни ашык саптамада туракты тегеуршдеп Q = /jojsj2gHn<br />
тец, ал су астындагы саптамадан аккандагысы Q = /.ioyj2gza<br />
тец.<br />
Мундагы, Н - сыртка шыгар т е с т н щ ортасынан жогары<br />
карайгы TereypiH; zQ - суйыктыц жогаргы жене<br />
темени. децгешшц айырмасы (суйыктыц кему жылдамдыгын<br />
есептегенмен 6ipre); р —г ( р - шыгын кoэффициeнтi;<br />
ол саптаманыц типше (TypiHe) байланысты болады, олардыц<br />
KepceTKimTepi теменп кестеде керсетйгген.<br />
Саптаманыц турлер1 жене<br />
TeciKTepi<br />
Жук;а кабыргадагы децгелек<br />
тесж<br />
Цилиндрл1 сыртцы саптама<br />
(Вентури)<br />
с<br />
Ф<br />
4.2-кесте<br />
_ . М ч><br />
0,64 0,97 0,62 0,06<br />
1.0 0,82 0,82 0,49<br />
Цилиндрл1 iuiKi саптама (Борд) 1,0 0,767 0,767 1.0___<br />
Аузы ашьщ конус формалы 0,1 0,45 0,45 3,94<br />
саптама<br />
■
4.15.2. Сыртцы цилиндрлЬ саптама<br />
( Вентури саптамасы )<br />
Суйык; агыны саптамага енген кезшде периметр1мен<br />
сыгылады да, сыгылган к;има соспайда болады. Саптаманыц<br />
кабырга мен агыс аралыгында шецберл1 m p iM fli зона<br />
пайда болады. Осы зонадагы ауа су агыны мен тез агып<br />
кетед1 де, кысым темендейд1 вакуум пайда болады. Вакуум<br />
шамасы mpiMi зонасыныц бойында езгеред1 де, сыгылган<br />
цимада максималды магынасына жетедь Саптаманыц<br />
сыгылган цимасындагы вакуум шамасын табу<br />
уш1н Бернулли тецдеуш саптаманыц жене шыгатын<br />
кимасына курамыз:<br />
Рс о2 Р и2 и2<br />
— + — = — + — + £ — (4.163)<br />
у 2g у 2g 2 g<br />
Карастырылып отырган саптамадагы кима арасындагы<br />
уйкел1стен тегеуршнщ жогалуы, ете аз болгандьщтан<br />
оны елемейм1з, (4.163) формуладан<br />
(4.164)<br />
У<br />
,'V<br />
_ (О J и<br />
табамыз, одан ары есептесек Q = сос • иожене Ч - и« - —<br />
онда табамыз:<br />
- г - и г~ь^г 2/ * \<br />
Л ».— ------------- = — - г - 1 ~ £ (4.1641)<br />
2 g 2 g \ f V<br />
немесе формула (1.164) еске алсац, онда (1.163) форму -<br />
лада KipreH коэффициенттердщ магынасы (р, б , £ сыртцы<br />
цилиндрл1 саптамадагы сыгылган кимасындагы вакуумный,<br />
максималды шамасы h — 0,75 Н, 6ipaK, 8 м артык<br />
болмауы керек.<br />
Егер Шмах>8 м саптаманыц шыгар аузынан ауамен араласып,<br />
суйык; жартылай немесе тольщ кабыргадан<br />
белшш кетед1 де, вакуум жогалады, шыгын коэффициент!<br />
кемидо, саптаманыц су журпзу цасией жогалады.<br />
Саптамалардыц салыстырмалы цзындыеы. Егер сыртцы<br />
цилиндрлД саптаманыц — >2-ьЗ болса гана пайдалы<br />
а<br />
90
болады. Егер — аз шамада болса, mpiMfli зона сырткы атd<br />
мосферамен жалгасып вакуум жогалады да, суйык; жука<br />
кабыргадагы тесактен аккандай болады. Сондыктан<br />
(4.164) тецдеу1 аркылы саптамадагы жылдамдык пен<br />
суйык шыгыныныц катынасы оныц нейзй крийтериясы<br />
болады, ал саптаманыц узындыгы артцан сайын, ондагы<br />
кедерп кернеу купп артып саптаманыц шыгын коэффициент!<br />
кемщц де, м катынасы артады.<br />
4.15. 3. Саптаманыц пайдаланылатын жерлерЬ<br />
Саптама техникада ер турлг максаттар упнн колданы-<br />
лады. ЦилиндрЛ1 саптама резервуарлар мен су коймаларыныц<br />
су агызуга арналган. Шыгар аузындагы ете жогары<br />
жылдамдыкпен жэне суйыкты алысца шашуга<br />
ауызы бур1лген конусты саптаманы колданады, олар: ерт<br />
свщцрйш брандспоид, жанармайды буршюштер (форсунка),<br />
гидроманиторлармен топыракты шаю аркылы,<br />
суды косыммен берудей yniKip ушы. KepiciHine суйыктыц<br />
жылдамдыгын кемггуге жене кысымын арттыру<br />
уппн гидравликалык турбинадан сору кубырында, майлагыш<br />
майларды беру кез1нде жылдамдыгын к е т т у<br />
упин аузы алшак конусты саптаманы колданады.<br />
4.16. Гидравликалык агыиша<br />
Гидравликальщ агынша дегешм1з - суйык таскыны,<br />
оныц катты шекарасы болмайды. Гидравликалык агынша<br />
су астында бастырылган жене бастырылмаган болып<br />
белшеда. Бастырылмаган гидравликалык агынша деп газ<br />
арасындагы, мысалы ауада (жацбырлаткыш жене ерт<br />
ceHflipriin кондыргылардан, гидромониторлардан,<br />
буркактар) агатын суйыкты айтады.<br />
Су астына бастырылган агынша деп суйык козгалысы<br />
сол ортада сондай тыгыздьщта агуын айтады (жылу<br />
91
немесе атомэлектростанцияларыныныц салкындаткыш<br />
- су коймаларына ж1берет1н сулары).<br />
Гидравликалык агыншалар еркш жэне арналы агыншалар<br />
болып белшедд.. Суйыктыц еркш агыншасы деп<br />
шекйз жазьщтьщта козгалуын айтады. А л арналы суйык<br />
арыншасы дегетм1з шектелген жазьщтьщта арнамен<br />
аруын айтады.<br />
Суйыктыц еркш арыншасыныц саптамадагы козгалысыныц<br />
тецдеуш былай жазады:<br />
y = xtge — f - (4.165)<br />
2v~ COS в<br />
мундагы, в - абсцисса oci мен агу багытыныц арасындагы<br />
бурыш; и - агынныц бастапцы жылдамдыгы; у - агынныц<br />
кулау бш к тт; х - агыншаныц атылу капзыктыгы.<br />
Егер в =0 онда жука кабыргадагы TiK, Kinii тесштен<br />
агатын суйык агыншасыныц осьтш сызыгыныц координатын<br />
аламыз:<br />
y = - g x 2/2 u 2 (4.1651)<br />
Суйыктыц еркш агыншасы басталцы жылдамдыгымен<br />
и TiK жогары багытталган жэне бул кезде ауаныц<br />
кедергт ескершмей, суйык агыншасыныц белшш майда<br />
тамшыга айналу ыныц кетершу бш к тт:<br />
\ = ^ ~ (4.166).<br />
Агыншаныц TiK шапшыган б ш к тт ha ер уакытта TereypiH<br />
Н -тан Ah тегеуршнщ жогалуына тец (4.35-сурет)<br />
4.35-сурет. Еркш агыншаларды есептеуге арналган<br />
сызба<br />
92
98<br />
h c = H - Ah (4.167),<br />
Ah = K - ^ — (4.168)<br />
d 2 g<br />
мундагы, d —саптаманыц диаметр^ К - твж1рибе аркылы<br />
табылган коэффициент.<br />
Тендеу(1.167)магынасынжене — =
94<br />
0град 0 15 30 45 60 75 90<br />
К2 1,4 1,3 1,20 1,12 1,06 1,02 1,0<br />
Гидромониторлыц агыншаныц алысца шапшу<br />
цашыцтыгын I Н.П.Гавыриннщ формуласымен табамыз:<br />
/ = 0Л15у1вс/Н2 (4.174)<br />
мундагы, Н - саптамадан шыгар кезшдеп суйьщтыц теreypim;<br />
в - агыншаныц кекжиекке келбеу бурышы; d -<br />
саптаманыц диаметр!.<br />
Жацбырлатцыш агыншаныц шапшу цашыцтыры I<br />
кекжиекке келбеу бурышы в — 32°, онда жацбырлатцыш<br />
цондыргылар унпн Ф.И.Пикаловтыц формуласымен<br />
табамыз:<br />
/ = 0 .4 2 # + 1000
Бастапцы агыншадан нелге дешн тарылатын оныц<br />
ядросы пайда болады бастапцы учаскешц узындыаын<br />
Г.П.Авромовичтщ формуласымен табуга болады:<br />
0,67<br />
Х н = ~ ----- го (4.176),<br />
а<br />
мундагы, г0 - саптаманыц радиусы; а - туракты сан<br />
(0,07....0,08).<br />
Агыншаныц ядросы мен сыртцы шекарасындагы турбулентт1<br />
шекаралык цабат пайда болады, оныц жылдамдыгы<br />
осшен агынныц шекарасына карай кемидь Агынныц<br />
бурыштык кецею1 в — 13°21( ....15°10) аралыгында<br />
болады. Агынныц сыртцы шекарасыныц циылысу аралыгын<br />
агын полюс1 деп атайды, ал бастапцы кимадан х0<br />
кашьщтьщ аралыгында орналасцан, децгелек агынша<br />
ушш Г.П.Авромовичтщ форму л асы н колданады:<br />
0,29<br />
Л'о г0 (4.177)<br />
а<br />
Бастапкы учаскеден кешн агынныц нейзг! учаскей<br />
келед*, ол тек барлык шекаралык кабаттан турады.<br />
Оныц жылдамдыгы U тшлбастапкы кимадан цашыцтаган<br />
сайын кеми беред1:<br />
U = ° '96r°----U 0 (4.178)<br />
шах<br />
л л п<br />
ах + 0.29г0<br />
X кимасындагы агыншаныц радиусы:<br />
r = ^ 3 .4 y + ljr 0 (4-179)<br />
Суйык тесжтен агып шыкканда немесе саптадан шык*<br />
канында катты кедерйге кездесед1, оган динамикалык<br />
куш Р веер етедь Осы куштщ тшазетш ecepiH табу ушш<br />
суйык массасыныц санды козгалысыныц езгеру тецдеyiH<br />
0-0, 1-2 жене 2-2 кимасын пайдалана отырып шешем1з<br />
(4.36-сурет).<br />
Сонымен суйыктыц санды козгалысыныц коэффициентш<br />
цияльщ жылдамдыгын ескермейлиз. Жазьщ бетй кедерrire,<br />
агыншаныц тус1ретш куш ecepi Р - катты дененщ<br />
кабыргасыныц реакциясы, агыншага карсы куш ecepiH<br />
R магынасына тец болады, ал багыты KepiciHme болады:<br />
Р cos 0Ъ= m0v0 - m,u, cos 0{ - m2v2 cos (4.180)<br />
мундагы, и0, ot,u2- кимадагы орташа жылдамдьщтар.<br />
Егер Teric жазыктьщка агынша 90° TiK бурышпен согылса,<br />
онда<br />
cos0j= cos02; ягни cos03= l ; Р = m Qo0=pa>ul0(4.181)<br />
болады, мундагы, т 1, т 2, т3- суйыктыд массасы.<br />
Теж1рибенщ керсетуше Караганда, Teric жазьщтьщка<br />
агыншаныд типзетш куш ecepi Р = 92....95 % теория<br />
бойынша, ce6e6i жазык; бетке агынныц жайылуымен<br />
цатар, агыншаныц ток сызыгыныц келбеу кушпен есер<br />
етуше байланысты.<br />
Егер Teric жазьщтыц агынша багытымен багыттас<br />
жылдамдыгы U цозгалыста болган жагдайда:<br />
P = P CD0U0(U0- V ) (4.182).<br />
Егер, Teric жазьщтьщ агыншага царама-царсы жылдамдыгымен<br />
цозгалса онда:<br />
Р =pco0u0(v 0+ U) (4.183).<br />
Кисык сызыцты бет ymiH, егер оныц бурышы 90° < в =<br />
в2= в < 180° болса, онда агыншаныц кысым купи улгаяды.<br />
Агыншаныц шаншып агу кез1ндеп кисык бетта кабыргамен<br />
байланысы: а) в1— в > 90°;<br />
е) 9х= 92= 180°;<br />
Р — rnQu0- 2 m1u1cos^= m0v0( l ‘ cos Ф» (4.184)<br />
Тусу бурышы в = 180° болса, агыншаныц кысым купи<br />
ец улкен магынада болады:<br />
96
P=-m 0v0+2m 1v = 2 m 0v0=po)vl0 (4.185),<br />
ягни Kepi багытпен тлген кисык бетке тусетш кысым<br />
купи жазык бетке Караганда eKi есе артык болады. Бул<br />
кубылыс гидравликалык машинаныц калактарын жобалаган<br />
кезде колданылады.<br />
4.17. Каналдагы жэне тегеуршыз су<br />
журпзпштер1ндеп суйык козгалысы<br />
Канал мен TereypiHci3 су журпзп.штердщ суйык козгалысыныц<br />
ерекшелш, олар тегеур1шйз агады (агынныц<br />
ерк1н 6eTi атмосферамен шектелед^ жэне 6ip калыпты<br />
(келденец кимасындагы агынныц орташа жэне<br />
жергЬпкй жылдамдыгы б1рдей болады).<br />
Каналдар жене TereypiHci3 су ЖYpгiзгiштepдi халыц<br />
шаруашылыгыныц саласында, ауыл шаруашыл ыгында,<br />
гидроэнергетикада, су транспортында, eimipicTe де кец<br />
пайдаланады. Булардыц Ke6ici кешенда турде пайдаланылады.<br />
Каналдыц Typiepi nimise карай ер килы (4.37-сурет).<br />
i<br />
Ь<br />
к<br />
г к<br />
7а<br />
а)<br />
4.37-сурет. Су Ж1/рг1згШтерд1ц келденец цималарыныц<br />
тчрлери а ) цимасы m iK бцрышты; б) трапециялы;<br />
в ) жарты щецберм; г ) параболалы<br />
Суйык журйзпштт туйыцталган стандартты турде<br />
буларды децгелек профильд1 (а), шатырлы (б), овоидальды<br />
(в) жене науалы кима (г) деп те белёдь<br />
7-177 97
4.18. Каналды ц жэне TereypiHci3 су ж урпзпш терд щ<br />
гидравликальщ есептеулер1<br />
Каналдыц гидравликалык есептеулерш жургазген кезде,<br />
мына уш меселеш шешу керек:<br />
1. Су шыгыны Q жене и орташа жылдамдыгын, бершген<br />
табаныныц ещйштт i мен каналдыц цабылданган<br />
келденец цимасы со, каналдыц табаныныц еш в, каналдыц<br />
суыныц терецдт h, каналдыц жацтауыныц ецнй т,<br />
кедор-будырлыгы п арцылы каналдыц Heri3ri керсетк1ш-<br />
TepiH есептейшз:<br />
Q = co- CyfWi, v = CyfFi (4.186)<br />
мундагы, со - каналдыц трапециялы келденец кимасыныц<br />
ауданы; о л со =(e+mh)h тец; i —каналдыц табаныныц<br />
енДстт; R - гидравликальщ радиус;<br />
Йг£ X<br />
X - каналдыц трапециялы кимасыныц сумен жугысцан<br />
периметр! x = e + 2hyjl+m2 немесе Шези коэффициентш<br />
цолданамыз; С = —R^6 ; С - Шези коэффициент!; п —каналдыц,<br />
кубырдыц кед1р-будырлыгы.<br />
2. Каналдыц табаныныц ецшшттн аньщтау. Егер<br />
шыгыны Q, каналдыц еш в, толу терецдт h, каналдыц<br />
жацтауыныц ещ стт т жене кед1р-будырлыгы п берьлген<br />
болса, бул меселе есептелшген шамаларды формулага<br />
цою арцылы шеппледк<br />
/= Д , (1.187)<br />
6)2R2C 2<br />
Содан кешн мына шарт орындалуы кажет:
мундагы, иш- канал табанын шаймайтын мумкшд! жылдамдыгы;<br />
v - тунба турмау жылдамдыгы, агынныц орташа<br />
жылдамдыгыныц ец кем шамасы, бул кезде канал<br />
арнасында тунба турмайды (цайырламау).<br />
3. Егер шыгыны Q , ецк1шйг1 i, кед1р-буцырлыгы п<br />
жене канал жактауыныц enici т белпл1 болганда, канал<br />
кимасыныц елшемдерш (табаныныц ешн в жене сумен<br />
толу бшктлтгн h) аньщтау.<br />
Буларды табу кептен белгии формула аркылы аныктайды:<br />
Q = coC-jRi , еш белййз, Л жэне в табу керек, ол в мен<br />
h байланыстылыгыныц тецдёуг: Р = — , тары да в мен h<br />
h<br />
шамаларын беру аркылы каналдан ец кеп су ш ы ры ны н<br />
етщау Tecbii. Каналдыц мундай гидравликалык есептеу<br />
9flici ец пайдалы кимасы деп аталады немесе (црдей су<br />
шыгыны кезшде, табаныныц ёщстМнде, кедор-будырлыгында<br />
гидравликалык ец пайдалы каналдыц келденец<br />
кимасыныц ауданы со ец аз келемде болады.<br />
М ысалы, трапециялы кимадагы канал ymiH<br />
ргп = 2у1\+яг+ш колдануга болады.<br />
3.1. в магынасын бере отырып, есеп жагдайына карай<br />
h аньщтаймыз.<br />
Бул меселеш, тацдау тэсалШен шешемхз, ягни терецдш<br />
шамасын h 6ipiH eH соц 6ipiH тагайындап бере отырып,<br />
осыларга су ш ы р ы н ы н есептеп шыгарамыз да,<br />
кажетй магынасын тапканша сонымен каналдагы судыц<br />
терещцй h 1здёйщ отырган шама болып есептел1неда,<br />
судыц шыгынына сейкес.<br />
Бул зйэсёлёш шешудщ ёмнЗш жолы - графоаналитикальщ<br />
тэсйг.<br />
Терещцк шамасын h бере отырып, ep6ip терендш ушш<br />
су ш ы ры ны н аныктайды да, графиктш байланыстылыгын<br />
тургызады Q =/(Л). Абсцисса осте су шыгынын б е л т<br />
салып, кесте аркылы каналдыц суга толуын белййз терецдайн<br />
h табады.<br />
3.2. Ещц терецдак магынасын h бере отырып, ep6ip h-<br />
ка каналдыц табаныныц ешн табамыз (в). EcenTi ею тейл<br />
аркылы журйзем1з: аналитикалык жэне графоаналити-<br />
99
кальщ. Аналитикальщ тес1лмен шыгарган кезде в-ныц<br />
б1рнеше магынасын бере отырып, каналдьщ есептеулерхн<br />
соган дешн кайталаймыз, су шыгыныныц керект! шамасын<br />
тагщанша. Графонаматикалык твсихмен табу упйн,<br />
график байланыстылыгын Q = /(в) тургызады, ягни в-<br />
ньщ б1рнеше магынасын бере отырып су шыгындарын<br />
есептейд1 де, сол шамага графигш тургызады, абсцисска<br />
су шыгыны Q масштабпен салып, 1здеп табылатьш канал -<br />
дыц табанынын, ешн в табады.<br />
TereypiHcie су журнзпштердщ кандай профиль д1<br />
шшшде болсын, каналдоюмен б1рдей есептелшедо, олар<br />
су ш ы р ы н ы н ецк1шт1г1н (i), кимасыныц елшемдер1 аркылы<br />
есептел1неда.<br />
4.19. Фильтрация<br />
Фильтрация дегешмЬз - суйык козгалысыныц кеуекта<br />
ортадан cinin агуы. Атмосферальщ жауын-шашын жер<br />
бетше тускеннен кешн, жерге cinin, топырак кёуегш суга<br />
толтырады, содан кешн топырак арасындагы жерасты<br />
суы пайда болады. Су езхшц салмак кутшшц есергнен<br />
козгалыска туседь Топырак арасындагы су агынын фильтрациялъщ<br />
агын деп атайды. Фильтрациялык агынныц<br />
козгалысы 6ip калыпты, айнымалы, тегеуршд1 жене теreypiHci3<br />
болып белшеди<br />
Фильтрациялык агынныц 6ip калыпты козгалысы деп<br />
ашьщ бетшщ ецюштт, оныц су етюзгшггщ астыцгы кабатыньщ<br />
eHKinrririHe тец болуын айтады жене керюшше, егер<br />
i * J болса, онда айнымалы козгалыс деп атайды.<br />
Фильтрациялык агынныц козгалысы тегеуршйз болады,<br />
егер суйык козгалысы су етшзбейтш келбеу жазыктыкты<br />
жыныс кабаты мен еркш бетгащ пайда болуымен<br />
депрессия лык жазыктыкты айтады, оныц кысымы<br />
атмосферальщ кысыммен тец болады.<br />
Фильтрациялык агынныц козгалысын тегеур1ндо деп<br />
атайды, егер суйык eKi су етаАзбейтш кабаттыц арасында<br />
орналасып, онан ашщ 6eTi болмаса оны тегеур1щц дейдо.<br />
100
Фильтрация лык агынньщ су шыгыны Q, жылдамдыгын<br />
и, табаныныц еидхщтапн i, ашык бетанщ ещЦшттн<br />
J жене келденец кимасын о) деп белплейдЬ<br />
Егер судьщ санды мелшер1 кеуект! ортаныц келденец<br />
кимасынан бгрлис уакытта агып eTyiH фильтрация лык;<br />
су шыгыны деп атайды. Ал су шыгыныныц кеуект! ортадары<br />
келденец цимасыныц ауданына цатынасын филь*<br />
трациялык жылдамдьщ деп атайды.<br />
4.20. Фильтрацияньщ непзп зацы<br />
Фильтрациялык есептеулердщ Heri3ri мацсаты -<br />
фильтрацияныц жылдамдыгы и мен фильтрациялык<br />
агын шыгынын Q аныктау.<br />
1866 жылы француз галымы А.Дарси сараптамалык<br />
зерттеу аркылы талдау журпзш, фильтрацияныц Heri3ri<br />
зацын тапкан:<br />
v = K 'J (4.190),<br />
мундагы, и - фильтрациялык жылдамдык; J - фильтрациялык<br />
градиент! немесе фильтрациялык агынныц пъезометрлж<br />
eHKinrriri; К - фильтрациялык коэффициент,<br />
м/теулштеп. немесе см/сек.<br />
Фильтрациялык коэффициент! жылдамдык елшемЬ<br />
мен сипатталады да, топырактыц су етщзгштгше жене<br />
оныц ёлшеШ мен белшектершщ формасына топырак<br />
курамыныц б1ртект1лц1!нё жене кеуектиппне, суйьщтыц<br />
температурасына байланысты болады.<br />
Фильтрациалык су шыгынын мына формуламен табады:<br />
Q — v -o)=K'Jw (4.191),<br />
мундагы, и - фильтрациялык агынныц келденец кимасыныц<br />
ауданы.<br />
Осы формулалар аркылы фильтрация саласындагы<br />
барлык есептеулерда журпзедь<br />
101
Бакылау сурактары<br />
1.Суйык козгалысыныд кандай агу режимдерш 6Lneci3<br />
жене ездерше тэн ерекшелшн атадыз.<br />
2. Суйык козгалысыныд режим ш аньщтау критерийлеря<br />
кандай<br />
3. Суйыктыд кандай физикалык касиет1 суйыктыд козгалу<br />
режимше эсер етед!<br />
4. Суйыктыд ер турл1 туткырлыгындагы агын козгалысыньщ<br />
турбулентт1 жене ламинарлы режимше мысал<br />
келт1рщ1з.<br />
5. Суйыктыд ламинарлы режим козгалысы кезшдеп.<br />
дедгелек кубырдыд келденед кимасы бойынша жылдамдыгы<br />
мен кысымы калай белшш таралады<br />
6. Ламинарлы режим кезшдеп тегеуршнщ жогалуын<br />
калай аныктайды<br />
7. Су кубырыныд бойындагы тегеуршнщ жогалуын есептеу<br />
формуласына третш шаманы талдап тусшдорщ1з.<br />
8. Ж ернлш и тегеур1нн1д жогалуын аныктауга арналган<br />
формула кандай<br />
9. Ж е р п л ш й гидравликалык кедернсш е мысал<br />
келтхрщ1з.<br />
10. Жергшисй кедергшер коэффициент! неш б1лд1ред1<br />
11. К^убыр бойымен суйык козгалган кездеп барлык тегеуршнщ<br />
жогалуын калай аныктайды<br />
12. Суйыктыд тесштен агып шыгу кезшдеп коэффицентш<br />
калай аныктайды<br />
13. Суйыктыд тесштен агып шыгу кезшдеп жылдамдыгы<br />
мен еимш аныктау формуласын жазыдыз.<br />
14. Саптаманыд кандай турлерш 6bieci3 жене оларды<br />
колдану туралы айтыдыз.<br />
15. Крыска су кубырын кандай формулалармен есептейда<br />
102
II Б0Л1М. ГИДРОМЕТРИЯ НЕГ13ДЕР1<br />
1-та pay. СУ ДЕЦГЕЙ1НЩ 03ГЕРУ1Н БАКЫЛАУ<br />
1.1. Гидрологиялык жешлер жэне оньщ непзп<br />
максаттары<br />
взеннщ гидрологияльщ режимдершщ непзп элемент-<br />
Tepi мен зерттеу максатында олардыц кеп жылдьщ<br />
керсеткшггерш судыц агуын, децгейш, агын суыныц<br />
лайлы-шегшд1лер1, муз режимдерш, т.б. аныктайды.<br />
Осы KepceTKiniTepi аркыл ы гидрологиялык есептеулерш,<br />
мвламеттермен су децгешнщ режимдершщ бол жамдары,<br />
су eTiMi жене КУРЫЛЫС жумыстары мен пайдалану кёзецдершдеп<br />
агынды су келемдерш жобалаудыц непзх бол ып<br />
есептеледь<br />
Жалпы мемлекетшс гидрологиялык жел1лер T ip e riH ,<br />
мемлекет келемшде белгхт гылыми принцип негхзГндё<br />
сактай отырып, гидрологиялык станциялар мен постылар<br />
жиынтыгынын, бакылау жумыстарын жург!эеда.<br />
Гидрологиялык желшер езендерде, келдер мен батбакта<br />
жене КУРЛЫКТЫК станциялар жене постылардан<br />
турады. Herieri кызметшде гидрологиялык постылар<br />
куЭдёл1кт1 су децгейшщ,; су температурасыныц жене<br />
ауаныд озгерущ бакылайды, сонымен катар желдщ багыты<br />
мен куппн, су бетайщ толкуын, жауын-шашындарды<br />
тгркёйдг, суда есетш ес1мд1ктерд1, арна табаныныц<br />
жаРдайын жене езеннщ кыскы режимшщ сипаттамасын<br />
белилеп жазып отырады.<br />
Гидрологиялык станция - гидрометеорологиялык<br />
кызмет корсету дщ ендар1ст1к органы, оныц нейзп максаты<br />
- сол аймактагы судыц табиги курылыстарыныц<br />
гидрологиялык режим£н зерттеу жене бакылау.<br />
103
Гидрологиялык станция eni бел1мге белшед!: 6ipiHnii<br />
разрядты гидрологиялык станция, бул уйымдастыру<br />
жене гидрологиялык бакылау жумыстарын журйзеда, су<br />
объекздлершщ гидрологиялык режимшщ материалдарын<br />
жинактап корытады жене ецдеп 6 ip iK T ip e есептерш<br />
журпзедй белгшеп б ек т лге н екшгш. разрядты гидрологиялык<br />
станциялар мен постылардыц уйымдастыру<br />
жене техникалык баскару жумыстарына басшылык<br />
етедо. EiciHini разрядты станция кебшесе гидрометриялык<br />
станция деп аталады.<br />
Мемлекетт1к комитеттщ гидрометрологиялык баспасынан<br />
нускаулар, басшыльщты, мшдетта турде туракты<br />
станциялар мен постыларда жене арнаулы жел1лерде<br />
жогарыдагы кужатты басшылыкка алады.<br />
1.2. Гидрологиялык постылар<br />
Гидрологиялык, посты —тандап алынган езен арнасыныц<br />
су жагдайын елшеуге, колайлы ж ерше орналаскан,<br />
жумыс ережесш булжытпай уакытында орындай отырып,<br />
барлык мел1меттерд1 белгйп багдарламамен гидрологиялык<br />
бакылауларды жуйел1 турде жургазетш посты.<br />
Су елшеглш постыны мызг ымас нуктеден жогаргы су децгешн<br />
аныктауга болатын постыныц нел графигшде орна<br />
л астырад ы.<br />
Децгей айырмашылыгын аньщтау кезшде елш еу<br />
мэндер1 оц болу уппн постыныц нел графигш тандап орналастырганда,<br />
жыл бойындагы езен суыныц ец твменп.<br />
ернеу жиеп болуы тшс.<br />
Постыны жабдьщтау ете карапайым, 6ipaK туракты<br />
болуы тшс жене жазда да, кыста да су децгешн елшеу<br />
ешкандай киындыксыз eTyi тшс. Жалпы кабылданган<br />
кагида бойынша, су децгешн елшеу тэулггше жергалгкт!<br />
уакытпен 8 жене 20 сагатта жург1зшу1 тшс, ал су тасыганда<br />
жш журп.з1лед1.<br />
Озен бойындагы постыларды орналастыру жшлхщ<br />
бойынша, олардыц керсетю.штер1 аркылы езеннен агып<br />
104
ететш судыц режимшен толык хабардар болудан баска,<br />
олардыц арасындагы су жагдайын б1луге болады.<br />
1.3. Гидрометрияльщ станциялар мен гидрологияльщ<br />
постылардын К¥Рал' жабдьщтары жене оларды<br />
орналастыру<br />
Гидрологиялык постыл&рды езен арнасынын, t i k<br />
б елтн щ жайпац табанды, аралсыз, су eciMfliKTepi жок,<br />
алды-артында тоспа суы жок жазьщ арнага жене жазгыкектемп<br />
су тасу кез!нде езен арнасы деформация ланбайтын<br />
елда мекенге, жолга ж акын, жылдыц кай мезйлшде<br />
болсын бакылауга ыцгайлы жерге К¥РЫП орнатады.<br />
Су елшеупй постылардыц мынадай турлер1 бар: темарцазьщты<br />
(свайные), таяцшалы (реечные), аралас, берупп<br />
жене автоматты.<br />
Тем1рцазыцты постыларды орнату улпн агаш, металл<br />
немесе тем1р-бетон турлерш цолданады.<br />
Темхрказъщты постыларды орналастыру кезшде,<br />
жердщ тоцдану терецд1гшен ец кем дегенде 0,5 м терецдцске<br />
урып Kipri3inyi тшс. ТеМрцазыцтар ара лык бтк-<br />
TiKTepi - 50-80 см (1.1 -сурет). Жер 6eri децгетнен 15-30 см<br />
шыгып туруы тшс.<br />
1.1-сурет. ТемЬрцазыцты орналастыру тцрлерЬ<br />
Жораргы жене ец теменп казыктардыц басы су децгейл<br />
ершен (ец теменп жене ец жогаргы) 50 см бщк туруы<br />
105
т т с . Су баспайтын езен арнасына жацын жерше реперд1<br />
орналастырады.<br />
взендей су децгейш узын таядшамен елшейд1, таяцша<br />
1-2 см белп керсетшштер1мен белпленген. К|ыс айларында<br />
музды ойып, сол тесшке елшеу1ш таяцша<br />
Tycipin елшейд1.<br />
Таяцшалы су елшепш постыларды турацты й к цабыргалы<br />
арнага металды немесе агашты таяцшаны орнатады<br />
(1.2-сурет). Су децгейш елшеу унпн оган келш елшеу<br />
жумыстарын бакылау ете ыцгайлы болуы тт с.<br />
t'<br />
1.2-сурет. Таяцшалы сувлшегЬш my pi<br />
Аралас су елшеупп постыларда жумыс icTey упйн<br />
цурылгыларын бацылауды ец жогаргы су децгейш<br />
елш епш таяцшамен елшеп, ец темени. су децгешн<br />
цазьщша арцылы елшеп жазады. BepbiicTi (цурылгылы)<br />
суелшепш постыны —бакылау жумыстарын журпзуге<br />
цолайсыз су кемерше жету циын жагдайда, арнаулы цурылгыныц<br />
жартылай автоматты турш цолданады (1.3-сурет).<br />
0зен суыныц децгешшц езгеруше байланысты цалтцыма<br />
темен немесе жогары кетер1лед1, блок (2) жене (3)<br />
жалганган, сымаркан (трос) (5) жогары, не томен тускенде<br />
елшемд1 таяцшада (4) белйленш турады. Автоматты<br />
суелшепш постыда лимниграф-барабанга ац цагазбен<br />
оралган еза сызушы торлы цурылгы орнатылады. Барабан<br />
сагат механизм! бойынша айналады. Лимниграфтыц<br />
цалам ушы сымаркан жуйесшщ кемепмен айналады,<br />
106
онын, жылжуы цалтцыньщ жогары не темен Tycyi арнаулы<br />
кудьщтагы (2) су децгетне байланысты, цудьщ,<br />
цубыр (1) аркылы езен суымен жалгасады. Барлык;<br />
Курал-жабдьщтар, елшеуып аспаптар арнаулы уйпйк<br />
щннде орналаскан. Су децгешнщ барлык; керсеткшггер1<br />
барабандагы кагазга к;исьщ сызьщ туршде, ер сагаттагы<br />
KepceTKinrrepi сызылады.<br />
Кыстьщ кунп муз калындыгын муз елшепш арнаулы<br />
ecenTi таяцшамен елшейдц. Онымен елшеу тесий былай<br />
жургчз1лед1: елшеупц таяцшаныц ушына глгект!<br />
мурындьщты нел децгешн делдеп таякшаны темен<br />
Tycipin муз калындыгын елшейдь Кабыршык муз кабатын<br />
елшеу упнн арнаулы Добрянскийдщ жене Грошеваньщ<br />
елшеунй таякшасын колданады. Онын узындыгы<br />
4-5 м сызык;, сызьщта дециметрл1 белпш белпй бар,<br />
оныц ушында ашамайлы таящпа (рогатулька) жалганган.<br />
Сызыкты су астынан жогары кетергенде, ашамайлы<br />
таяцшага кабыршьщ муз цабаттары жугысцанда аздап<br />
кедергсге ушырайды, сонда ол кабыршьщ муз кабатыныц<br />
шекарасы болып есептелед! (1.4-сурет).<br />
107
1.4-сурет. Мцз enuieziui таяцша<br />
Гидрометриялы зерттеу уш (6ipiHeH сон; 6ipi орындалатын)<br />
жумыс кезещнен турады: а) станциялар мен<br />
суелшепш постыларды уйымдастыру; в) гидрометриялык;<br />
бакылау пункттерш жабдьщтау; б) су обьеюпсшщ<br />
гидрологиялык; режимш зерттеу жене кунделжй epi кезецдок<br />
бакылау жумыстарынан далальщ бакылау материал<br />
дарын ецдеп есептеу жумыстары.<br />
Алынган материалдарды ецдеу де уш кезецнен турады:<br />
а) алынган материалдарды 6ipiHini ецдеу жумысы сол<br />
жерде орындалады; в) ацыргы ецдеу жумысы станцияда<br />
егжей-тегжейл1 делдеп аныцталуы; б) косымшасын<br />
косып, ал одан кешн езен ал абы (бассейннщ) бойынша<br />
материалдарын ецдеп есептеп, оны «Гидрологиялык<br />
жылнамага» бастыруга дайындайды. Осы соцгы жумыс<br />
кезещн жерйлшт1 гидрометрологиялык кызмет атцарушы<br />
баскармасы орындайды.<br />
«Гидрологиялык жылнамадагы» су объекйлершщ<br />
непзп керсетк1штерш, гылыми жене гидротехникалык<br />
курылыстар мен су алушы курылыстарын жобалауда<br />
кещнен колданады.<br />
1.4. Озен суыныц децгей кубылмалыгыныц графигш<br />
тургызу жене децгейш бакылау<br />
Herisri езен суы децгешн бакылау теулЛгше 2 рет<br />
жург1зл.ледд.. BipaK су постысыныц максатына жене<br />
108
каж етйлтне карай бакылауды 3 рет немесе кейде 6ipaK<br />
рет (18 саг.) журпзеди<br />
0зен суыныц терецдтнщ терец мэнш алу упйн судыц<br />
барлык ашык бетшщ децгей белпсш нвл графигшен бастап<br />
есептейдь Нел графики туракты кимылсыз, келденец<br />
жазыцтыкты кабылдайды да, ол судыц ец теменп<br />
децгешндеп тем1рказыктыц бас децгеш. Нвл графики<br />
eKi рет нивелирлеу аркылы езен жагасында еш 6epiK орналастырылган<br />
репермен байланыстырылады (eKi нивелирлш<br />
жур1с).<br />
Су елшеу1ш постыны бакылаудагы нел деген1тз -<br />
децгеш тасымалды немесе туракты тактайшаныц нелда<br />
керсетшппмен бхрдёй келденец жазыцтык керсетюпп.<br />
Тем1рказьщты постыда канша тем1рказьщ болса, сонша<br />
нелдо бакылау, ал таякшалыда сонша туракты таякшасымен<br />
бакылап журпзед1 (1.2-сурет).<br />
Нел графйктщ жогаргысын нелден артык бакылауы<br />
келйру деп аталады. Оныц орналасу бш кттн анда-санда<br />
нивелир аркылы аныктап отырады.<br />
Таякша бойынша ecenTi керсётщшт! 1 см-ге дейшй<br />
делдшпен белйлеп, сол жерд1 бакылау нетйжелёрш далалык<br />
штапшага толтырады. 0p6ip су децгешн аныктаганда<br />
желдщ купин жене анык багытын, су бетшщ толкындануын,<br />
сондай-ак жауын-шашынныц мелшер нетижелерш<br />
белгалеп жазады.<br />
1-кесте<br />
Ай Свгат Су децгей)<br />
кундвр!<br />
TeMipK. Вое от! Графнктея<br />
Таякш. с м жогпры.<br />
Н СИ. ем<br />
1<br />
2 3<br />
30<br />
----------------<br />
Орташа<br />
TeyjiiKTeri<br />
си.<br />
Температура, WC Т Ж ел Есквртпе .<br />
Судыя Ауанин жеае<br />
толк ЫН •<br />
даяуы<br />
Opranu пйдагы<br />
ец ж о п рты ( шах)<br />
ец т м г а (min)<br />
Орташа<br />
айдагы<br />
ец<br />
жогаргы<br />
(шах)<br />
109
Ж елдщ багытын езен суыныц агуына байланысты<br />
былай белплейда: 1 - езен бойымен темен; t - жогары.<br />
Толцындауын бал мен багалайды: 1 - аздап; 2 - орташа;<br />
3 - цатты. Жауын-шашын жене муз режим1 туралы<br />
мел1меттерд1ескертпе баганына толтырып жазады.<br />
Далалыц штапшаныц жазылуын 6ip калыпца келтЬ<br />
ру дегешм1з - тем1рк;азык;ты не л да к графигше келтару.<br />
Теул1к бойындагы су децгешн бакылау кезшдега арифметикалыц<br />
орташа мел1меттерш ep6ip теулш ушгн есептейд1.<br />
Одан кешн езен суы децгешнщ орташа айындагы<br />
цубылмалыгын аньщтайды. вцдеп есептеу нетижелерш<br />
кестеге ep6ip айдыц орташа мэндерш ерекше баганга ец<br />
жогаргы жене ец теменп мэндерш жазады ( 2-кесте).<br />
2-кесте<br />
С у в л ш егш т щ бакылау кезтдегЬ мэл1меттерд1<br />
вцдеп есептеу mypi<br />
1.<br />
2.<br />
Аил&р<br />
1 2 3 4 5 в 7 8 9 10 11 12 !<br />
31<br />
Орташа<br />
Ец<br />
жогаргы<br />
Ец<br />
темени. 1<br />
Децгей мэншщ оц жагы езендега муз цубылысын бацылауына<br />
цабылданган келкжен белгигеуге сейкес: о -<br />
жагальщ муз meri:v - цабыршыц муз; * - царлы цабыршьщ<br />
муз;0- сирек сец журу; • - тыгыз жене орташа сец<br />
журу; муз цатуын тщ белтмен белйлейдц.<br />
2-кестенщ мэл1меттер1 бойынша су децгешнщ узацтылыгын<br />
(1.5-сурет) цайталамалыц цубылмалыгыныц<br />
кестесш сызады ( 1.6-сурет).<br />
110
1.5. Суелшеушгп посты бойыншы су децгешнщ кисьщ<br />
сызьщты байланысын орнату<br />
Егер eici суелш еуш т постылар 6ip езен бойында жене<br />
езеннщ уксас белЁгщде орналасса, егер айтарльщтай екеушщ<br />
арасында езен тармагы жок болса, онда алдыдгы<br />
постыныц су децгешнщ кубылмальщ кубылысын синхронды<br />
турде кайталайды, оныц eKi арасыныц кашыктыгы<br />
ecepiH типзбейда. Бадылауды ж1берш алгандагы<br />
мел1меттерд1 кайта калпына келтару жене тексеру y n iiH ,<br />
сондай постылардыц сейкес су децгейлер1аркылы байланыс<br />
кестесш орнатады. Ёк! постынын жене сейкес децгейлердщ<br />
децгей кубылмалыгыныц бхрдей фазада болуын<br />
(ец жогары кетер1лед1жене ойпаты немесе децгейш<br />
агып жету уацытын есепке ала аныктау) айтады.<br />
Су децгешн жазу у m id<br />
3-кесте<br />
Нуктелер Нел графшстщ устандеп су децгеш, см.<br />
N° Жогаргы Теменп<br />
суелшеухш постысы суелшеуни постысы<br />
Нж<br />
Нт<br />
1.<br />
8<br />
111
Суелшеу1ш постылардыц децгешне байланысты кесте<br />
орнату уппн сол уакыттагы жене сол кезецдеп, сол<br />
посты ларды ц синхронды м е л 1меттерш пайдаланады<br />
жене 6ip мезгшде орындалган су децгейш щ кубылмалыгыныц<br />
графигш белг1лейд1 (1.7-сурет, а.). Д ецгейдщ<br />
теменд еуЛнде, сол сияцты ж огары лауы нда ек\ кисьщ<br />
сызъщты грфиктен, уксас нуктелерш тандап алады. Сондай<br />
уксас нуктелерге 1, 2, 3, 4, 5, 6 , 7, 8 жене 1,2, 3, 4, 5,<br />
6 , 7, 8 сейкес нуктелерден децгейлерш кестеге кеппрш<br />
жазады.<br />
Одан ары карай 3-кесте мел1меттер1 бойынша теменг!<br />
суелш еуип постыныц нел графип устш деп децгейда абсцисса<br />
o c i H e , ал ордината осше жогаргы суелшеу1ш постыныц<br />
нел графигшщ децгешн салып граф ики орнатамыз.<br />
1.7-сурет<br />
Суелшеу1ш постыныц eKi децгей байланысынша график<br />
арцы лы б1ршдега жетл.спейтш бакы лау м э л 1метш<br />
екш ппсш е экеп, максималды ж ене минималды децгейлер<br />
ш цалпына келтаруге болады.<br />
Бакылау сурацтары<br />
1. Гидрологиялык; желшер дегешм1з не<br />
2 . Гидрометриялыц постылар, гидрологиялык станциялар<br />
туралы TyciHiK.<br />
3. 0 зен б е л т н д е орналастырылатын суелш еу1ш постылар<br />
кандай шарт талабын канагаттандыруы тшс<br />
112
4. Тем1рказыкты су елшеу1ш постыдагы су децгешн<br />
кдлай елшейд!<br />
5. Таяцшалы суелшеу1ш пост цалай курылган, 6epuiicTi<br />
автоматты суелшеу1ш посты дегешм1з не<br />
6. Судыц ец жогаргы (max) децгей белпсш цалай аныцтайды<br />
7. Муздын, калыцдыгын цалай елшейд1<br />
8 . Царлы кабыршык муздыц калыцдыгын цалай<br />
влшейдо<br />
9. Алгашкы суелшеу1штщ бацылауын ецдеу неден турады<br />
10. Жыл im iHfleri айлык мел1меттерд1 цалай курайды
2-тарау. 03ЕН СУЫНЫЦ A F y ЖЫЛДАМДЫГЫН<br />
0ЛШ ЕУ<br />
2.1. Гидрометрияльщ станция жане оны жабдьщтау<br />
Гидромериялык станцияныц мацсаты —сол жердей<br />
агынды суды пайдалану жобасын жасауга кажетй тольщ<br />
гидрологиялык материалдарды алу. Гидрометриялыц<br />
станция кейб1р 1здеу немесе жобалау мекемейнщ царамагындагы<br />
теменй мекеме. Оны к¥Рган кезде арнаулы<br />
материалдарды тольщтырып, дурыстыгын далелдеуге<br />
жене жобалауга (СЭС жобасын, улкен су цоймаларын,<br />
автокелшке арналган езеннен етуге арналган кешрлердо<br />
жасау кезшде) кажетй мал1меттерд1 тексеруге арналады.<br />
Геометрияльщ меже —езеннщ жер жагдайына бешмделш<br />
бектлген кесе-келденец меже, сол аркылы судыц<br />
ейм 1 мен тунбаларды елшейдь взен агысыныц орташа<br />
багытына перпендикулярлы, арнасы кец болмайтын<br />
жене табаны туракты арнага, гидрометрияльщ межеш<br />
езеннщ тармацталмаган йк арнасыныц дурыс шппшнен<br />
жасалынды.<br />
Тацдап алынган меже учаскесш жумысшы елшеу1ш<br />
посты мацына жацын орналасцаны жен.<br />
Гидрометриялык межеш сол жерге б ек т п орналастыру<br />
мыкты берене-реперд1 цементтеп орнатады. Озен арнасыныц<br />
тар жерше карапайым кетрше орнатады да,<br />
соныц кемеймен йк сызьщты белйлер бойынша су жылдамдыгын<br />
елшейд1 немесе езеннщ 6ip жагасынан екшпп<br />
жагасына анкерл1 Tipeyim аркылы ep6ip метр сайын йк<br />
белйленген сымаркан тартылады. Осы сымаркан су батпас<br />
калкымалы кеме немесе кайьщты байлап, ep6ip межедей<br />
су жылдамдыгын елшещц. Егер калкымалы кемещ<br />
(понтон) сымаркан устап тура алмаса, онда оны<br />
114
зек1рмен (якорь) орнатады. ©те улкен жене терец езендердщ<br />
жылдамдыгын елшеу ушш меже бёлг£пёр1н кеме<br />
аркылы елшейдь Тау езендершщ терец кылтац жерТндеп<br />
езен суыныц жылдамдыгын елшеу, жылжымалы<br />
есшпен, сымарканмен елшеген ете ыцгайлы. ©зеннщ кос<br />
арнасына сымарканды бетондап Tipeyinnce байлап, оган<br />
арбаша —6eciK LniHin жылжып сырганайды да, белпл1<br />
межеде езен суыныц жылдамдыгын елпгёйда.<br />
Агынды судыц жылдамдыгын елшеу ушан цалтцы,<br />
зырылдауык (вертушка) жене батометр-тахиметрлер<br />
колданылады. ^алтцыны пайдалану кез1нде шамамен су<br />
бетшщ жылдамдыгын жене агыс багытын аныктайды.<br />
Ь^алтцыньщ ёз1 де ер турлг. пенопласты, агаштан жасалган<br />
болып беяйнеда. Зырылдауыктыц б!рнешё турлер1<br />
бар, ец кеп тараган жене тиянакты жаксы жумыс аткаратыны<br />
- Жестовскийдщ зырылдауыгы.<br />
Тез арада зерттеп алу угшн тез арадагы жылдамдыкты<br />
елшеуге батометр-тахиметрд1 колданады. Оныц<br />
Herieri курамы - резецкел1 бал лонды темдр цубыршъщца<br />
бектледо.<br />
2.2. Гидрометрикалыц межеш белу<br />
Гидрометриялык меже мукият турде зерттелед!:<br />
езеншц табаныныц бедерш кагазга тус1реДь Учаске<br />
еш тц шекарасын Tycipy децгешн белплеумен аныцталады,<br />
олар 0,5-1,0 м-ден ец жогаргы су децгешнен артыгын<br />
белг1лейд1 (тарихи). Учаске бойындагы TycipiJiyi<br />
(съемка) езен суыныц ец теменп сабасыныц жиек аралыгы<br />
еншщ 5 еселтнен кем болмауы THic, 6ipai< 100 м<br />
кем болмауы керек. ©зен табаны бё¥шщ келденец децгей<br />
белНлерш (отметка) 0,25-1,00 м аралыгында<br />
журпз1лед1. Учаскеш Tycipy масштабыныц ёлш етне<br />
байланысты жене 1:100-ден 1:25000-га дешн деп кабылданады.<br />
Тацдап алынган учаскедеп елшеулерд1 келденец<br />
nimiHi бойынша елшеп, олардыц аралык кашык*<br />
тыгы 10-нан 400 м-ге дейш болады.<br />
115
Нукте аралыгыныц елшем! 2-ден 20 м-ге дещн. Жасалынып,<br />
алынган жоспарда гидрометрияльщ меже белпленедь<br />
Белпленген межедега су жылдамдыгын елшеу<br />
уппн, тец кашьщтьщты тжеден так сызьщпен бели. цойылады<br />
да, езен ешне байланысты ер турл1 кашьщтыгы<br />
цабылданады.<br />
взеннщ еш, м влшеунп тшеден TiK сызьщтардыц арацашьщтыгы,<br />
м<br />
20 м, кем___________ _____ О.бтен 2, д ет и<br />
20-40<br />
40-80<br />
80-100 _<br />
100- 200.<br />
200-300<br />
300-500<br />
500-800<br />
800 артыгы<br />
2-3<br />
4-6<br />
8<br />
ДО<br />
20<br />
.30<br />
40<br />
50<br />
Арнаныц царцынды бузылуы (деформация). Жылдамдыц<br />
TiK сызыцтардыц орналасуын TeKcepin отыруы тшс<br />
жене тштен болмай бара жатса олардыц орналасуын<br />
езгертедь<br />
2.3. Судыц жылдамдыгын зырылдауыкпен елшеу<br />
Ец жейлген жене ете кеп тараган елшеуге арналган<br />
аспап - гидрометриялыц зырылдауьщ. Ол оське сапталган<br />
цалакшалардан турады да, герметикалык<br />
жабьщ цорап ашшде айналмалы ecenTeyim электр сымымен<br />
куйрьщты-тутцага (руль) жалгасцан. Зырылдауыцты<br />
штангага немесе сымарцанга б ек т п , оны жылдамдыгы<br />
влшенетш агын нуктесшщ терецдш децгешне<br />
батырып елш ейдь 1^алацты зырылдауьщтыц<br />
куйрык TipeyimiHe байланысты агын багытын устайды<br />
да, айнала бастайды.<br />
116
Электрл1 жалгастьщ белйл1 айналу санынан кешн<br />
электр сымы тутсед1. Tymcy сигналы жогарыдагы бакылаушыга<br />
жетш (коцырау сылдырайды), оны белплеп<br />
жазып отырады. Зырылдауыкты алдын ала агын жылдамдыгы<br />
u-мен калакшаныц айналу ж и елт арасынын,<br />
байланысын аныктау аркылы тарировка (далдш тексеру)<br />
жасайды.<br />
Бакылаушы секундомердщ кемеймен импульстер<br />
есебш журйзеде, мел1меттерш далалык к1тапшага жазып<br />
отырады.<br />
Жогарыда аталган Жестовскийдщ зырылдауыгынын<br />
импульй ep6ip 20 айналуда бшшеда. Бурцевтщ зырылдауыгындагы<br />
импульс зырылдауык бипйнщ 6ip айналуына<br />
сейкес келедь<br />
TiK ocbTi айналушы зырылдауыктын турлер1 кездесед1,<br />
олардыд бас бШай (айналушы) жене корабынан,<br />
Куйрыгынан турады. Бас белтнде ай нал малы жиекте-<br />
Meci бар, оныц щетк! аймагына б1ркелш 4-6 шыныаяк<br />
(чашечка) конус туршде, жарты шар немесе параболоид<br />
тппншде орналаскан. Су агынынын; доцес! (выпуклый)<br />
жене imi шункыр бетт1 шыныаякка (лопастей) судыц<br />
согуынан, imi шункыр бетте катты агын жагынан 6ipHeше<br />
есе артык кысым купи, денес бетке Караганда артык<br />
туседо, осыган байланысты жиектеме зырылдап айналады.<br />
Одан ары карай жогарыга электрл1 ймпульсп беру<br />
жуйей Жестовскийдщ зырылдауыгы сиякты бершедь<br />
©зеннщ жагдайына жэне елшеу тейлще байланысты,<br />
теревдт бойынша ep6ip белйленген TiK белйлермен 6,<br />
5, 3, 2 жене 6ip елшеу нуктелёршён зырылдауыкпен<br />
жылдамдыктарын елшеулер журйз1лед1.<br />
Зырылдауыкпен су жылдамдыгын елшеу кезшде уш<br />
тейлдо колданады: толык жете, непзп жене кыскартылган.<br />
Толык жете тейлмен жылдыц ер турш Кезещнде, сол<br />
гидромежедей су агыныныд жылдамдык агыныныц<br />
ерекшелтн зерттеу максатымен, ep6ip TiK елшейштей<br />
кёпнуктёШ елшеуд1карастырады.<br />
117
Herieri тэсллмен елшеу ец аз мумкшда санды такпен<br />
(вертикалмен) жэне TiKTeri (вертикалдагы) нуктелер ар-<br />
цылы елшеу жург1зл.лед1, оныц нэтижес1 тольщ жете<br />
тэйлмен журпш лген елшем айырмасынан е зге ш е л т<br />
жоц (3% ).<br />
К^ысцартылган тэсш бойынша ep6ip уш тштен (верти-<br />
калдан) 6ip елшеу жэне эрб!р тштен (вертикалдан) уш<br />
нуктесшен 2 елш еу журшзл.лед1. Бул тэс1л нейзш ен<br />
туракты каналда, цажетталшше карай тез жэне ж ш<br />
елшеулерд1 журшзуге цолданады. Осы тэсЛлге кешу<br />
м ум кш дт муцият турде талданады.<br />
]^ыскартылган тэс1лдщ 6ip турше интеграциялы эд1с<br />
жатады. Интеграциялы тэсл.л кезшде штанга зырылдау-<br />
ьщпен 6ip цалыпты кетер1лед1 немесе импульс есеб1мен<br />
б1рдей темен тус1р1лед1. Осы эд!стщ кеметамен тек цана<br />
агынныц орташа жылдамдыгын эр такте (вертикалда)<br />
аныктайды.<br />
Heri3ri тэсд.л кезшде жылдамдьщты 5 нуктеде елшейд1:<br />
егер зырылдауыцтыц цурылымы мумкшдш берсе, судыц<br />
бетандеп зырылдауыцтыц цалацшаларыныц 6ip немесе<br />
6ip жарым радиусы терещцгшде, 0,2h, 0,6h, 0,8h жене<br />
арна табанында елшейд1. Суда муз цатцан жагдайда<br />
6ipiHini нуктеш судыц бетанен а л май, су мен муз бета ара-<br />
сын алады. К^арлы цабыршьщ муздыц болуы кезшде,<br />
кебшесе ец жогаргы жылдамдыгы шамамен 0,4h терендо-<br />
гшде байцалады, сондьщтан сол терещцктеи. жылдамдьщ*<br />
ты елшейд1.<br />
Егер езен арнасыныц табаны цисьщ-цыцыр niniiHfli<br />
болса, TiKTeri (вертикалдагы) нукте саны кебейед1, ал<br />
нуктелер терецдш бойынша б1ркалыпты орналасуы<br />
мумкш.<br />
Жылдамдьщ согуы (пульсация) елшену нэтижесше<br />
эсерш типзед1. Согудан (пульсациядан) болатын елшеу<br />
ц ателт н болдырмау yuiiH, нуктедеп. елшеу уацытын<br />
узартуга тура келедъ Олшеунп аспаптыц жагага жэне<br />
табанына жацындаган сайын согуы артады, сондыцтан,<br />
зырылдауьщпен су бетандегч жылдамдьщты елш еу<br />
118
уакыты 2 минутка дешн, ал табаны мен жагада 2 есеге<br />
дешн артады, агын ортасында —1,5 есе.<br />
Батометр-тахиметрмен жылдамдьщты елшеу кезшде,<br />
оны суга батыру уш й штанганы бурап аспапты калыпты<br />
жагдайына кояды, кабылдаушы кубырша жабьщ болу<br />
ы тшс. Батометр-тахиметрд1 кажетп нуктеге орнатканнан<br />
к е т н штанганы буру аркылы кабылдаушЫ<br />
кубырша агып жаткан агынга карама-карсы багыттау<br />
керек. Б1рнеше уакыттан кешн баллон суга толган сод<br />
(шамамен 600-700 см3 су), штанганы тез арада 90-120°<br />
бурып, секундомердц токтатады да, аспапты шыгарып<br />
алады. Содан кешн баллондагы суды елшеу1шт1 мензуркага<br />
куйып, оныц келемш аньщтайды. Судыц келемш V<br />
толу уацытына бел in, су ет4Шн аньщтайды: Q = V /t. Алдын<br />
ала курылып тарировталган кисык сызык U —f (Q )<br />
бойынша жене табылган су етамшён Q агыннын, жылдамдыгын<br />
аньщтайды.<br />
Орташа жылдамдьщты есептеуге арналган формулалар<br />
(муз жок болганда):<br />
Бес нуктедеп елшеу кезендндеп:<br />
V =0.1 (V„ +3V0.2+ 3V0.6+ 2V0.8+ V<br />
орт v бет т аб'9<br />
Yni нуктедеп елшеу кез1ндеп:<br />
Vopm= 0.25 (V0.2 + V0.6+ F0.8);<br />
Ею нуктедеп елшеу кез1ндеп :<br />
V opm- 0.2(К0.2+ F0.8);<br />
Bip нуктедеп елшеу кёзшдегк<br />
V = V0.6; V т щ т ; V = К 2V0.2<br />
орт 1 орт бет орт<br />
Жылдамдыцты белплеу кезшдеп индекс! агыннын<br />
тереээдой бойынша тштеп (вертикалдагы) нукчвейщ орналасуы:<br />
К1= 0,84 ■=■0,87; К2 =0,87 * 0,84<br />
Муз жамылгысы болган жагдайда V = K3V0.4<br />
Мундагы, К3=0,8 +0,9<br />
119
блшенген жылдамдьщтар бойынша жылдамдыд эпюрасын<br />
орнатуга болады, белгцп масштабней ординатда<br />
терец дтн , ал абциссда агын жылдамдыгын салып эпюрасын<br />
орнатады. Кестеге тус1р1лген нуктелердо жатьщ<br />
дисыд сызьщпен досады. Оны жылдамдьщ эпюрасы деп<br />
атайды ( 2 .1-сурет).<br />
^имыл-димадагы жылдамдыдтыц таралуынын, жалпы<br />
маглуматы бойынша, жылдамдыдтыц тецдок сызыгын<br />
изотах деп атайды. Изотахты орнату жер бедершщ<br />
келденец бетш сызуга удсас журпз1лед1. Су бейш ц ашыд<br />
жене музбен жабылгандыгы изотахты KecTeci 2.2-суретте<br />
керсейлген, одан кершгендей, езеннщ музбен толык;<br />
кемкер1л г е н д т ец жогаргы жылдамдыгы судыц бетшде<br />
емес, ортасында болатындыгынан байкалады.<br />
2.4. Агынды судыц жылдамдыгын далтдымен<br />
елшеу<br />
Агынды судыц жылдамдыгын далтдымен елш еуд1<br />
долдану, басда елшеу тес1лдер1 болмаган жагдайда (сед<br />
жургенде, судыц лайлылыгы жогары болганда, жыл-<br />
120
дамдыгы ете аз болганда) колданылады. Сондай-ак,<br />
калткылы тес1лдо ете катты жел турган кезде колданбайды.<br />
бзен бет1т ц су жылдамдыгын елшеу уппн, езеннщ<br />
L = 50 •Мтпах TiK белшан тавдап алып, оны терт межеге<br />
белед!: 3Ki6fepi летай, жогаргы, орта жене теменгь<br />
Ж1берпш учаскеден 6ip уакытта 2-3 калткыны суга ж|бередо.<br />
Цалткы жогаргы межеден еткен кезде секундомерд1<br />
Косады, ал теменг1 межеге жеткен кезде секундомерд1<br />
токтады, уакыт t белгалейд!; онда жылдамдыкты былай<br />
табады:<br />
V ~ L / t (2.1)<br />
TiKTeri (вертикалдагы) терецдт бойынша орташа<br />
жылдамдыгы V = К У Щ, мундагы К = 0,7ч-0,9. Орташа<br />
межедеп агынньщ кимыл-кима ауданын табуга арналган,<br />
осы аркылы су eTiMiH есептеп аныктайды. Сонымен<br />
катар, орта межеге кер1лщ тартылган елш еущ сымарканныд<br />
кемепмен калткыныц, eTyiH аныктайды.<br />
2.2-сурет<br />
0 p6ip йктен (вертикалдан) калткы-интегратормен<br />
судьщ орташа жылдамдыгын аныктайды. Егер осындай<br />
агашты-калткыны езен арнасыньщ табанынан ж!берсе<br />
(калткы домалак агаштан жасалган болса), онда ол б1рден<br />
су агынымен жылжып, 6ip нуктеден ек!нш1нуктеге дешн<br />
(2.3-сурет, б) жене калкып жогары кетер1лед1. Ж1бер1л-<br />
121
ген сэттен бастап, калткыныц су бетше цалцып кетер1лу<br />
кашьщтыгын былай аньщтайды:<br />
L=£ V it = t Zvi (2.2).<br />
2.5. Су епмш щ, ауданыныц жэне агынныд орташа<br />
агын жылдамдыгынын, жабык кисьщ сызыцтарын<br />
курып тургызу<br />
Егер гидрометрияльщ постыларда кейб1р бакылау<br />
мвл1меттер1 болса, онда су ет1мшщ, ауданыныц жене<br />
орташа жылдамдыцтары езен агыныныц децгешне<br />
Q =/(Н); о — /(Н); и=/(Н); жабык кисык сызыгын тугызады.<br />
Кисык сызык байланысын тек кана ашык арнага<br />
тургызады. Ось х байынша Q мендерш салып, ал у ociHe<br />
Н мендерш салады. Одан кешн туе i pi л ген нуктелер бойынша<br />
жабык кисык сызыкты ж урйзеди Терецд1кт1<br />
елшеу мел1мет1 бойынша жене елшенгендер бойынша<br />
жогарыда айтылгандай, агын жылдамдыгымен баска да<br />
кисык сызьщтарды тургызады (2.3-сурет, а, б).<br />
Кебшесе, аз ещстист! езетн щ , су тасыганда судыц<br />
кетер1луше карай, судыц е щ е т т тез арада байкалады да,<br />
тасыгандагы ец жогаргы жене темендеген кезде судыц<br />
е щ е т т де кемщц. Бул eni жагдайга байланысты кисык<br />
сызык соцында шмек туршде бол ад ы, оныц ce6e6i, агын<br />
жылдамдыгымен су eTiMi гидравликалык ещетшне байланысты<br />
болады (2.3-сурет, в).<br />
Эдетте, елшенген су еймш щ кисык сызыкты болуын<br />
Q=/(H) керсетпейд1. К^ажет болган жагдайда, кисык сызыкты<br />
жогары жене темен ж1бер1лу115% -дан кеп болуы<br />
т т с. 1^исык сызыкты Q=/(H) темен экстрополяциялауды<br />
координат ж уйесш щ басында ж ург1зед1, ce6e6i<br />
Q = 0 Н = 0 экстрополяциялауды жогары журпзген кезде<br />
экстрополяциялаушы кисык сызыктыц жабьщтыгын<br />
бузбау керек. Q=/(H) экстроноляциялаудыц мысалы<br />
2.3-суретте керсетЬ1ген.<br />
122
Бацылау сурадтары<br />
1. Аналитикальщ твс1лмен су вт1м1в аныктауды<br />
тусшдер1щз.<br />
2. Су STiMiH графоаналитикальщ тесьлмен калай аньщтайды<br />
3. Су екгщщ графомеханикальщ тесьлмен калай аньщтайды<br />
4. Араластыру тесипмен су етщш калай аныктайды<br />
Оны кандай езендерде колданады<br />
123
5. Суагызардыд кемепмен езендеп су етамш калай аныктайды<br />
6. Трубиналы кондыррылардыц кемепмен езендеп су<br />
ет1мш калай аныктайды<br />
7. Трапециялы немесе ушбурышты суагызардьщ кем епмен<br />
су ет1мш калай аныктауга болады<br />
8. Q —f (H ) кисык сызыкты байланыстылырын калай<br />
тургызады<br />
9. o>=f(Н ) жене v=f(Н ) кисык сызыкты байланыстылырын<br />
калай туррызады<br />
10. Н е себептен кейде Q — f (Н ) байланыстыры кисык<br />
сызьщ, соцы 1лмек туршде болады
3-тарау. УЙ1НД10T IM IH А Н Ь Щ Т А У<br />
3.1. Ушщц eTiMi мен лайлылыгын аньщтау<br />
бзеннщ келденец кимасынан 6ip секундта агып кетет1н<br />
калкымалы ушщцлердщ етгмш аныктау ущ н<br />
Herieri гидрометриялык межёлё'рЩгц барлык ecenTi<br />
т1ктершен (вертикалынан) сынаманы (проба) алу кажет<br />
жене б1рдён агын жылдамдыгын елшеу керек.<br />
Калкымалы утнданщ ет1м1н аныктау уппн езеннщ<br />
кимыл-кима ауданын елщейдь Эр турл1 нуктелердеп.<br />
(тштщ) жылдамдыгын елшейд! жене сол нуктелердеп<br />
агынныц лайлылыгын аньщтайды.<br />
Лайлыльщ ~ суйыктык 6ipSiiK келем£н курайтын<br />
катты белшектердщ саны (массасы бойынша), кг/м3.<br />
p ~ G / V { 3.3).<br />
мундагы, G - сынама суды буланганнан кещнм катты<br />
белшектердщ массасы, кг; V - сынама судыц келем1, м3.<br />
3.1-сурет<br />
Судыц лайлылыгын елшеуд1 жылдамдык тжтершщ<br />
мына нуктелершен журпзед1: табанынын 0,9Л; 0 ,8Л;<br />
0,6Л; 0,2h жене судыц бетшен алады. TiK (вертикалдык)<br />
125
тер ец д т 9 м артьщ болган жагдайда косымша 0,95Л<br />
нуктей косы лады, ал тер ец дт 1 м кем болса, уш нуктемен<br />
шектеледк 0,8h; 0,6h; 0,2h. Егер терец дт 0,3 м кем<br />
болса, елшем1 6ip нуктеден 0,6h алады. Су лайлылыгыныц<br />
тер ец д тн е карай белш ш таралу цисьщ сызыгы<br />
4.1-суретте керсеталген. Агын жылдамдыгын жене су<br />
лайлылыгын аньщтаганнан кешн, TiKTeri цалцымалы<br />
уй1нд1-лерд1ц менппкп етамш мына тендеумен аньщтайды:<br />
К = p v h (3.4).<br />
Келденец сызьщтан ж отары масштабней есептеп алынган<br />
мэндерш цатып, элементарлы елш енген уш щ ц<br />
ейм ш щ эпюрасын тургызамыз (3.2-сурет).<br />
ABC эпюрасын планиметрмен елшеп, ягни анык ауданын<br />
тауып, S езеннщ келденец цимасынан секундына<br />
агып ететш суымалы ушщц еймш S аныцтаймыз.<br />
©лшенген ушщц етгмш графоаналитикалык жолмен<br />
мына формула аркылы табамыз:<br />
Ппп.Г2 ^ К +к 2 К1+ К; К.+К. 2 „ I<br />
/Г = 0,001 — К,в, + — ------ - в, + — 1----- — ----------------- -в . + —К. в, (3.6)<br />
U 1' 2 2 2 ' 2 4 4 4 ■)<br />
мундагы, в - елшенетш тштердщ арацашьщтыгы.<br />
Арна табанындагы (ере агатын) утщцлердщ , сынды<br />
мэндерш аныцтау уппн гидрометриялык межелердщ<br />
арна табанына дешн арнаулы устагышты Tycipy аркылы<br />
126
табады. Устагышпен табандагы ушндаш таразыга тарту<br />
аркылы табады. BipaK та устагышты арна табанына<br />
тус1ргенде, табандагы ясылдамдьщтыц таралу nim im<br />
езгередо, ал сондьщтан утндо мелшер1де, дурыс нвтиже<br />
бермейд!.<br />
Орташа квпжылдьщ табандагы уйшдшерда So, шамамен<br />
есептеу мына формуламен шепйледг.<br />
So = K S (3.6),<br />
мундагы, S - орташа квпжылдык елшенген ушщцлер,<br />
бул гидрометриялы бакылаумен аньщталган, т/с ; К —<br />
коэффициент, К — 0,05:0,1 (жазык дала взендер1 уппн);<br />
К == 0 ,1:0,5 (таулы езендер ушш).<br />
3.2. Лайлыльщтьщ сынамасын алу<br />
Су лайлылыгыныц сынамасын алу ушш лезде аныктайтын<br />
батометрда, сол сиякты онын узак толтырылатын<br />
турлёрш пайдалану кажет. BipiHim топка жататын Жуковскийдщ<br />
батометр!; бул аспап ете кеп тараган. Екшгш.<br />
топка жататыны —батометр-тахиметр жене Поляковтыц<br />
бетелке-батометр жуйесь<br />
Жуковскийдщ батометр! - сымарканга бек тлген ,<br />
болаттан жасалган цилиндрл1eKi басынан ездтнен жабылатын<br />
какпакты ыдыс. В^ажетта терендшке батометрд!<br />
ашык какпакпен Tycipefli, сол кезде аспаптыц узын oci<br />
агын багытында болган сон, шнурды тартып калган кезде,<br />
устап турган иш тиектен босап тез жабылады да,<br />
какпакты cepinne цилиндрге жабыстыра ныгыздап жабады.<br />
Сынама суды алган соц, аспапты жогары кетерёда.<br />
Бул аспап аркылы тез толтырып, нуктедеп сынаманы<br />
алуга болады (3.3-сурет)<br />
Батометр-тахиметрд1 штангамен суга батырады. Осы<br />
аспаптыц кемепмен б!рден агын жылдамдыгын елшейд1<br />
жене су сынамасымен лайлылыгын аныктайды. Поляковтыц<br />
батометр жуйеад уш литрл1бетелкеден турады,<br />
оны сутр niniiHfli жшке байлайды. Бетелкенщ тыгыны-<br />
127
3.3-сурет<br />
3.4-сурет<br />
на e n i кубыршаны тыгады, 6 ip iH e H бетелкеге су K i p e f l i де,<br />
екшыпсшен бетелкедеп ауа шыгады. Алдын ала бетелкедеп.<br />
осы туршдей оныц суга толуын - эр турл1 жылдамдыктыгын<br />
тексередь Оны жукпен жене су багытына<br />
сэйкестещцру yniiH куйрьщ жалгайды.<br />
Y йшда вт1шн елшеу кез1ндеп лайлылык сынамасын ер<br />
турл1 тесшмен алып жург1зед1: толык; (нуктелг) жинакты<br />
жене интеграциялы. Толык (нуктел1) тесшд1 100 г/м3 (сынама<br />
су бетшен алынады; 0 ,2h; 0 ,6h\ 0 ,8h жене табанынан)<br />
артык кима ауданындагы орташа лайлылыгы кезшде<br />
ко л даны лады.<br />
Лайлылыгы 50-100 г/м3 кезшде eKi нуктел1 ( 0,2h;<br />
0 ,8 h ) тес1лд1 улкен езендерде жене 6ip нуктелкйн ( 0,6 h )<br />
Kiuii езендерде колданылады. Жинакты тейлдеп алынатын<br />
лайлылыгыныц сынамасын орташа лайлылыктыц<br />
50 г/м3кем кезшде гййне колданылады. Сынаманы eKi<br />
нуктеден алады: 0 ,2 h жене 0 ,8 h жене оларды TiK (вертикаль)<br />
бойынша жинактайды.<br />
Интеграциялау тес1л1 кезш дей су лайлылыгын TiK<br />
(вертикаль) бойынша судыц бетшен арна табанына дешн<br />
агынга карсы жайлап батометрмен алады.<br />
Ж уьщ шамалы тесйшен елшенген уш нд! ейм ш 6ip<br />
нукте аркылы аныктайды. Н ук тетц орналасу жагдайы<br />
бойынша лайлылык сынамасын алу кезшде цимадагы<br />
елшенген лайлылыгы материалдарды талдау негсзшде<br />
тацдайды.
Бакылау с¥рактары<br />
1. Агын лайлылыгы деген1м1з не.<br />
2. Жуковскийдщ барометр! калай орналаскан жене онымен<br />
калай жумыс ютейд1<br />
3. Штангалы бетелке-батометрдщ К¥РЫЛЫМЫ кандаи<br />
жене сынаманы онымен калай алады<br />
4. Батометр-тахиметрмен лайлылык; сынамасын калай<br />
алады<br />
5.0лшемел1 уйшд1лердщ етнйщ калай аныктайды<br />
6. Поляковтын, арна табандык батометршщ курылымы<br />
кандай<br />
7. Поляковтыц батометр кемепмен сынаманы калай алады<br />
жене оныц кемшшп неде<br />
ШЩТЙда,!<br />
лык межен1а ттвдеп » ш . . „ >мш, сол гидрометрия-<br />
*ылдамдыКты калай авыктайды
4-тарау. ГИДРАВЛИКАЛЬЩ Ш АМ АЛАРДЫ<br />
0ЛШ ЕУГЕ А РН А Л ГА Н АСПАПТАР<br />
4.1. Судыц тегеур1ндо жене тегеуршыз козгалысы<br />
кезшдеп ет1мш елшеуге арналган аспаптар<br />
K^aeipri кезде су ет1мш елшеудщ б1рнеше тесйй бар.<br />
Олардыц 6ip б е л т тек кана тегеуршдо. агынды су еймш<br />
елшеуге пайдаланылса, ал басцасы тегеуршс1зше арналган.<br />
TereypiHfli жене тегеуршйз агынды суды елшеуге<br />
арналган тейлдер! бар.<br />
Келемдш тесд.лмен су ет1мш елшеуда былай журйзедо<br />
(4.5-сурет): су кубыр (1) су еймш елшеу кажет, ауыстырып<br />
косу (2) аркылы бос елшеунп бакка багыттайды, ал<br />
темени. Teciri тыгын (7) жабылган. Су ж1берген кезде,<br />
б1рден секундомерд1 косады. Кейб1р кондыргыларда<br />
ауыстырып коскыш (2) автоматты турде электрл1 секундомер<br />
(4) косы лады. Бак (3) аузына деш.н сумен толтырылып,<br />
пьезометр (5) м еж елт шегшдей децгейде болуы<br />
керек. Одан кешн ауыстырып коскыш суды бос агызушыга<br />
(6) бурады. Пьезометр (5) м еж елт бойынша келеммен<br />
белпленген бактагы су келемш V жазып аламыз. Осы<br />
су келемш секундомермен алынган уакытка белш кубырдагы<br />
су еймш есептейм1з:<br />
Q = V : t (4.7)<br />
Кейде су еймш дел есептеу кажет болса, тш бурьппты<br />
немесе цилиндрл1 елшемда бакты альш, пьезометрдщ орнына<br />
су елшейпп кубырга жалпак шетк1 миллиметрл1 цагазды<br />
делдеп бектп, ондагы елшем сантиметр белшпс1мен<br />
белгыгенедо. Онда, судыц агып еткен келем1 - бактьщ ауданныц<br />
келем1шц кебейпндкй, су елшеупп кубыршаныц кемепмен<br />
алынган керсеттнггщ айырмасына тец.<br />
130
Су eTiMiH елш еу , кебш есе келемд1, таразы га тарту<br />
тай лЩ ён жург1з1леда. Б у л ж агдай кандай да 6ip курылымдагы<br />
бос банты G mтаразыга тартады. Су етйушк мына<br />
формуламен аныктайды:<br />
Q = (Gm-Go) : pg (4.8).<br />
Келемдак ж ене кёлёмда таразыга тарту тескгймен на-<br />
уадан аадан суды елш еу mi бакка ж акын ету! т т с , науадан<br />
аккан суды елш еунп банка куяды да, сёкундомерд!<br />
Косу аркы лы уакыт t белгйп болады.<br />
4.5-сурет<br />
4.6-сурет<br />
Сопакш а шестернялы ротациялы санауыш (4.6-сурет)<br />
eKi шестернядан турады: (1 ), корап (2 ) TicTecin орналас-<br />
кан , кубы рга Kipep ж ене ш ы гар жер1 бар. А гы п отер<br />
суйык шестерня тхстерщцеп моментпен айнала отырып<br />
айдамалаушы кубырга V суйык келемш итереда. Шестерня<br />
негурлым тез айналса, согурлым суйык к о л е т санауыш<br />
куысынан баскасына ауысып отырады. Аспаптьщ 6ip<br />
oci санауыш механизм1мен ж алганган, сол аркылы агып<br />
131
втер суйыцтыц санды мелшерш жинацтап отырады. Бул<br />
санауыш су еймш елшеуге арналган. Делдш класы вте<br />
жогары (ОД-1,5). Бул аспаптыц цате ж1беру1 - вте аз.<br />
Кате ж1беру коэффициента мына формуламен табады:<br />
К =<br />
Д тах<br />
N<br />
(4.9)<br />
мундагы, N - шестерняньщ айналу ж ш л т .<br />
Жумыс жагдайында елшеу уппн, кебшесе аспаптыц<br />
5-6 класын цолданады, оны техникалыц класс деп атайды.<br />
Ш апш ац (т е з ) санауыштар. Шапшац санауыштыц<br />
Herieri жумысшы элементше жумысшы двцгелеп жатады,<br />
оныц айналу ж и ш п суйыцтыц жылдамдыгына (су<br />
вт1м1не) пропорционалды болады. Айналу ж ш л т н жинацтаушы<br />
санауыш механнзммен белплеп, жазып отырады.<br />
Бул санауыш келемдшке Караганда царапайым.<br />
Делдш классы 2-3. 4.7-суретте цанатты санауыш кврсейлген.<br />
»г<br />
я<br />
%<br />
Р<br />
1<br />
о -<br />
4.8-сурет<br />
Вент ури щ быры. Тегеур1щц агыннын, суйьщ еймш<br />
елшеу уппн Вентури цубырын жене елшеупп диаграмманы<br />
цолданады (4.8-сурет, б). Басында айтылгандай,<br />
диафрагманыц алдында жене артында немесе Вентури<br />
кубыршасыныц кец жене тар белжтер1нде орналастырылран<br />
пьезометрдеп. судыц децгей айырмашылыгы h су впмппц<br />
еймше байланыстылыгын мына тецдеумен шешедк<br />
Q = pA V* (4.10),<br />
мундагы, р - су еймшщ коэффициент!, ол 0,95-0,97-га<br />
тец; А - су влшегш Вентуридщ туракты саны.<br />
132
2 g<br />
‘Щ Ш Щ 2 Я<br />
о», - oj;<br />
(4.11)<br />
nd^ n d l<br />
мундагы, 0), = ШШ , o 7 = —;— , болады.<br />
4 4<br />
Кеб1несе, зертханалык курылгыларды Вентури<br />
кубыршасымен немесе диафрагмамен жабдьщтайды да,<br />
Q = f{h ) байланыстылыгы делдок тексершген графипмен<br />
реттелед1 (4.9-сурет).<br />
Магнитт1 су етамш елшеу!ш1 eHflipic орындарында<br />
жене зертханалык практикада кещнен колданылады.<br />
4.10-сурет<br />
4.11-сурет<br />
Магнитт1 етйй елшепштщ кемепмен елшеу тесйп былай<br />
журнз1лед1 (4.10-сурет): магнитс!з жасалган кубыр<br />
(2), магнитт1 жуйе кемепмен туратын электрмагнит (4)<br />
жене орама (7) аркылы магнитт1 epic пайда болады.<br />
^озгалыстагы суйык, осы магнитй epicTin куш сызыктарын<br />
Kecin еткенде, электр тогын ётшзед! де, электр<br />
133
козгалткыш куш (.'ЖК) пайда болады. Кубырга енпзшген<br />
электродтар (3) жене оныц кабыргасынан кашыктатылып<br />
белектенген, кушейтк1ш (5), электрл1 сигнал бер1лед1де,<br />
ол керсетупп немесе жазып алушы аспапка бер!ледь<br />
Варльщ курылгыны ( 1) магнитт1 еп м елш епш<br />
датчик деп атайды жене ол жекеленген блоктар, (5 жене<br />
6 блоктар) окшауланган жене олар куш ейтюш жене<br />
TipKeyini аспаптар. Аспаптьщ делд1к класы - 1-2,5.<br />
Магнитт1 ет1м елш епштердщ непзп артыкшылыгы,<br />
сол аркылы ет!м елш еу жене eKi фазальщ суйыктарды<br />
(сулы-ауалы, сулы-кумды, сулы-балшыкты жене баска<br />
гидрокоспаларды) елшейд1, ал баска елш еу mi аспаптардыд<br />
пьезометр кубыршалары жш ластанып, былганады<br />
жене осылардын, есершен жумыс icTeyi тураксыз болады.<br />
Одан баска кубырдагы жылдамдык эпюрасы дурыс<br />
керсетйсмещц де, аспаптьщ д е л д т н е есер етеда.<br />
блш еупп суагызарды зертханалык практика жагдайында<br />
кысымсыз су агыныныц епм ш елш еу ymiH колданылады.<br />
Егер агын жолына кандай да белгЬп геометрия<br />
лык елшем шппшндеп суагызарды койып жене су<br />
агызардагы тегеуршд1 елшесек, он да су ейм ш мына формул<br />
амен аныктайды:<br />
Q = meyflgH ^ м3/с (4.12)<br />
мундагы, т - суагызар турше байланысты еим коэффициента;<br />
в - суагызар т е с ш т ц толык еш, м; Н - суагызар<br />
жотасындагы тегеурш; g - ершн кулау кез1ндеп удеу.<br />
Ец жогаргы делдшпен су елш еуш суагызарга жататыны<br />
суагызардыц бурышы 90%. Есептеу формуласы:<br />
Q = 1 ,4 Н 5/г (4.13).<br />
Су eTiMiH аныцтаудагы ж алгыз шама —TereypiH.<br />
Мундай суагызардыц су ет1м коэффициент! белпл!. Кейде<br />
суагызардыц коэффициентш т делелдеп аныктау<br />
унпн, су агызардыц KepceTKiiniH келемд1 таразыга тарту<br />
аркылы делелдеп керсетед1 немесе баска аспаптардыц<br />
кемепмен елшейдь Суагызардагы су бетшщ децгешн<br />
134
елшеу1ш инемен д е л д т н миллиметрдщ оннан 6ip<br />
б в лт н е дейшп делдтпен елшещй (4.12-сурет).<br />
4.2. Агыннын; еркш бепнщ децгешн жене кысым<br />
елшеуге арналган аспаптар<br />
Курылымдык; ерекшел1ктер1 бойынша кысымды<br />
елшеупй куралдар суйьщтыц, сёршпёЩ электрл1, поршеньд1,<br />
аралас, т.б. болып белшед1. Аспаптар пайдалану<br />
максатына карай мынадай топка белшёдг:<br />
- атмосферальщ кысымды елшеупй аспаптар - барометрлер;<br />
- артык кысымды елшеупй - манометрлер, микроманометрлер,<br />
вакуумметрлер, мановакуумметрлер;<br />
- кысым айырмашылыгын елшеупй аспаптар - днфференциалды<br />
манометрлер.<br />
Суйыктын аспаптармен кысымныц елшену1 суйьщ<br />
баганасыныц кысымымен тецесйрьпедь<br />
4 2 0 20 г<br />
4.12-сурет<br />
Сершпел1 манометрде ауыспалылыгынын, cearirnTiK<br />
элемент! кеп емес. Кысым купй сершпел1 элемента дифференциялайды:<br />
cepinneHi, мембрананы, куыс кубырлы<br />
сифонды, т.б. келемд1рек, кысым кебейген сайын элементен<br />
каттылыгы азаяды. Кысым Kymi мен деформа-<br />
135
цияньщ арасындагы TiK пропорционалды байланыстыгы<br />
бар. Сершпел1 элементен деформациясынан бершген<br />
куш аспап нусцарына (стрелка) берд.лед1 де, кысым шамасын<br />
керсетедь<br />
ЭлектрлЬ аспап - жумыс icTey Heriai, кейб1р корытпа<br />
кедерйсшщ езгеру кабьлетйлтнщ кысымныц езгеруь<br />
Осы аспаптармен жогаргы статикальщ кысымды<br />
елшейдь Жщ1шке сымтелйрдщ диаметр! d — 0,03 мм,<br />
сезпш элементке жел1мдейдд., ол мембранамен немесе<br />
баска да 6ip cepinne кысымды кабылдаганда датчиктщ<br />
кызметш аткарады, датчик Heriei металдан ажыратылган,<br />
ондагы сымтем1рдщ кедерг1с1 100-200 Ом.<br />
0 лшеу1ш кешрдщ сулбасына косылган датчиктщ кеfleprici<br />
R. Датчик KenipiH жуктемеге дешн тепе-тецдшт1<br />
устап, ягни шыгар жер1нщ кернеу айырмашылыгы нелге<br />
тец болуга тшс. Датчикке кысым ecepi кезшде кедерйс1<br />
езгеред1 жене K enip тепе-тецдд.кте болмайды, ягни<br />
сыртка шыгар жершде кернеу пайда болады. Кернеу ете<br />
аз, сондьщтан оны кушейтк1штщ кемеймен кернеуш<br />
арттырады. Сонымен, электрл1 аспаптан токтыц шыгар<br />
жершде сигнал (ток) J кысым мешне пропорционалды<br />
алынады.<br />
Тез езгерген yzjepicTi елшеу уппн пьезоэлектрл1 нетижеге<br />
нейзделген аспаптар колданылады, кейб1р кристалдардыц(кварц)<br />
бетше кысым есершен электр зарядтары<br />
пайда болады.<br />
Цецгейвлш егЬш . Бул аспаптарга калткылы децгей<br />
елшейш жене су децгешн елшепш (суелшейш) ейнект1<br />
кубыршалар жатады (4.12-сурет).<br />
Децгейелшепш ейнекй кубырша —оныц теменй ушы<br />
(кейде eni басы да) резервуармен жалгасцан, сол аркылы<br />
су децгеш елшенеди Кубыршаныц жанында миллиметрл1<br />
немесе сантиметрл1 белжтеу м еж елт бар. Нел<br />
м еж елт резерву ардыц табан децгешмен б1рдей. Су елшеуini<br />
кубыршаныц межел1г1 бойынша ecenTeyini децгейд1<br />
елшещц, неге десещз, кубыршаныц жогаргы жагыныц<br />
цысымы резервуардагы суйыктыц еркш бетшдеимен<br />
б1рдей (4.13-сурет). Кубыршадагы капиллярлыгынан<br />
136
ж1бер1летан катет кетущгу уппн кубыршаныц диаметр!<br />
12-15 мм-ден кем болу ттс.<br />
У.<br />
■10<br />
~ а )<br />
У)<br />
4.13-сурет. ИнелЬ децгейвлшегЬш: а ) 1-2 - штанга,<br />
3 - керсеткШ, 4 - межелщ; б) t$oc инел1 децгейелшегйи<br />
Су децгешн аныктау уппн, штанганы (2) жылжыта<br />
отырып, ине (1) судыд еркш бетане тушсу! тшс. Одан<br />
кешн межелщ (4) бойынша керсеттш (3) кемепмен 1зделщетан<br />
керсеткшт табады. Будан баска жеталген инел1<br />
су децгешн елшепш бар, онда тщ штангада кос ине жабдыцталган<br />
(4.13-сурет, е).<br />
4.3. Агынныц жылдамдыгын елшеуге арналган<br />
аспаптар<br />
Агынныц жерплшта жылдамдыгын елшеу упйн гидродинамикалык<br />
кубырша немесе Пито кубыршасын<br />
жене термоэлектрл1анемометрд1(термоанемометр) колданылады.<br />
Жергйпкта жылдамдык пен гидроцоспаныц<br />
коюлану epiTiHAiciH (консентрация) елшеу уш1н Орлов-<br />
Юдпин кубыршасын колданады.<br />
137
Гидродинамикалын, ццбырша. Гидродинамикальщ<br />
кубыршамен елшенген жылдамдьщты, тегеурш Ah болганда<br />
мына формуламен аньщтайды:<br />
(4.14)<br />
Цубырша (2) арнасы (4.14-сурет) аркылы дифференциалды<br />
манометрге тольщ TereypiH бередо, ал eKimnici -<br />
статикалыд TereypiH.<br />
Ек1 каналдыц eKeyi де (3) жене (4) штудермен жекелей<br />
жалганган. кабылдаушы тесйс (5) аркылы штуцерге<br />
(3) кысым бер!лед1, статикалык кысым TeciK (6) аркылы<br />
штуцерге (4) бер&лёдь Штуцер (3 жене 4) peзeцкeлi шлангы<br />
аркылы дифференциалды манометрмен жалгасдан.<br />
кабылдаушы TeciKTep (5 пен 6) 6ip-6ipiHeH 6ipa3 алшад<br />
орналаскан, сондьщтан аздап дате кету1 мумкш. TeciK<br />
Tep 5 пен 6 б1рдей диаметрде 0 ,Id болуы тшс. Kefi6ip<br />
елшеупй ушта 1, аныд шпйш ж1ндшке конус туршде болады.<br />
Гидродинамикалык кубырша агын жылдамдыгы болган<br />
жагдайда жаксы icTeftfli. Аз жылдамдыдтагы дифманометрдей<br />
дулауы аз жене ecenTi керсетшпй алу уппн<br />
кубыршаны бурап отырып, кабылдаушы тесшке жылдамдык<br />
багыты перпендикуляр болуы тшс. Бул жагдайда<br />
ед жогаргы керсеттште болады. 4.15-суретте гидродинамикалык<br />
кубыршаныд децгелек кубыршадагы жагдайы<br />
керсетшген.<br />
4 /^g I<br />
4.14-сурет<br />
4.15-сурет<br />
138
Термикальщэлектрл1 анемометрдщ негази ток<br />
журпзпш сымтешрдщ электрл1кедерйге байланыстылыгы<br />
суйык агыныныц датчикке жугыса агу кезшдеп<br />
температурасынан езгередь Термоанемометрдщ<br />
сезпш пк элементше платиналы немесе вольфрамды<br />
сымтем1р, оныц 6ip диаметр! 0,01 мм жене узындыгы<br />
1-ден 10 мм-ге дешнн eKi устагыштыц арасына ( 2) тартылган<br />
(4.16-сурет), ол электр тогымен кызады. Сымтем1рдо<br />
елшеу кезшде агын жылдамдыгына перпендикулярды<br />
орналастырылуы ттс. Сымтем1рдцнтемперату расы<br />
жене оныц электрл1 кедернс1 суйыктыц агып етер<br />
жылдамдыгына байланысты, оны салцындату кажет.<br />
Жылдамдык елшеудо ещ тесишен журпзуге болады:<br />
сымтем1рмен 6ip еткендеп токтыц туракты купи кезшде<br />
жене осы сымтем1рдщ туракты кедерпсшде. BipiHini<br />
тэсишен елшеу сулбасы 4.17-суретте керсет1лген. Ондагы,<br />
6ipiHeH соц 6ipi жалганган элементтер, ток беру mi<br />
батарея, реостаттыц кедергка. R, амперметр жене термоанемометр.<br />
Тазбектеп ток купил туракты J=const устаган кезде<br />
агын жылдамдыгы арткан сайын платиналы сымтем1рдац<br />
кедерйс1 кемид1, ал ол нукте (1 мен 2) кернеудщ<br />
кёлуще екёлщ согады. Кернеуда йркей отыра, агын<br />
жылдамдыгы туралы бглуге болады. Алдын ала аспаптыц<br />
терелкесш жасап, одан кешн U =/( и) графиг1н тургызу<br />
керек (4.18-сурет).<br />
О<br />
4.16-сурет 4.17-сурет 4.18-сурет<br />
139
EiciHiiii тесйг бойынша елшеу сулбасы 4.19-суретте<br />
келт1р1лген. Кейб1р аз жылдамдьщта елшеупп кетрш е<br />
тепе-тецд1кте болады да, платиналы сымтем1рдщ ке-<br />
Aeprici метнде сакталады. Крапай агын жылдамдыгы арткан<br />
жагдайда, сымтем1р суый бастайды да, оныц кеfleprici<br />
кемид1, ал кетрш е тепе-тещцкте болмайды.<br />
Кешршеш тепе-тедд1к жагдайына келйру упйн сымтешрд1<br />
ысыту аркылы кедерпсш арттыру керек, ягни<br />
амперметрдеп. ток Ti36eriH арттыру керек, жылдамдьщтыц<br />
артуынан ток J улгаяды.<br />
Алдын ала аспаптьщ тарировкасын ж ас ап жене кисык<br />
сызыкты байланыстыгын J =/( и) тургызып (4.20-сурет),<br />
термоанемометрмен суйыктыц жылдамдыгын кай нуктеде<br />
болатын аныктайды. Ce6e6i, датчиктщ eei тшкентай<br />
жене аз жылу инерциясында болады, онда термоанемометрмен<br />
кубыр кабыргасыныц жакын жершдега пульсация<br />
курауышы жылдамдыгын елшеуге болады.<br />
4.19-сурет<br />
4.20-сурет<br />
Жогарыда айтылган eKi елшеупп тес1л тек су температурасы<br />
туракты болган жагдайга тарировкасы жасалган,<br />
ал баска жагдайда елшеупп сулбасына температураныц<br />
ecepiH тец келтару упйн элемент немесе есепке<br />
алынатын коэффициент енп.зу керек.<br />
140
Б акы лау сура^тары<br />
1. TereypiHfli жене TereypiHcia агы нды суды ц ет1мш<br />
елшеу ушш кандай аспаптарды 6bieci3<br />
2 .1^андай аспаптармен толык;, артык кысымдарды жене<br />
вакуумды елшейд1<br />
3. Агынныц жергйпкт1 жылдамдыгын кандай аспаптармен<br />
елшейд1
ЕСЕП IHblFAPyFA АРНАЛГАН МЫСАЛДАР<br />
I<br />
Б0Л1М<br />
Bipmuii тарауга арналган есептер:<br />
JMsl мыса л. Минерал ды майдыц кубырмен ару кезшдеп,<br />
цубырдыц iixnci бетше тусетш жанама кернеудщ г=2 Па.<br />
Егер кубырдагы жылдамдыгы мына зацмен езгерсе:<br />
i>=35y-380i/2, майдыц тыгыздыгы р =883кг/м3, майдыц<br />
кинематикалыц кернеу кушш аньщтау керек,<br />
IHeuiyi: Кинематикальщ туткырльщты и —ц / р . Мына<br />
тендеуд1 колдана отырып:<br />
/л = z / d u /d y онда и=т /p d v/d y<br />
Жылдамдык; графики, d v /d y =35-2 • З8О1/, б!рак; цубыр<br />
цабыргасында у = 0, онда, d v/d y = 3 5 1/ . болады. Сонда:<br />
v=r/35 •р ----------- = 0,65 10^ м 2/с.<br />
35-883<br />
Атмосфералык; кысым кезшдеи., судыц кинематикалык<br />
тутцырлыгын Пуазейл формуласымен аньщтайды:<br />
I _____мш____ ■<br />
1+ 0,0337 / + 0,000221 Г<br />
EKiHuii тарауга арналган есептер:<br />
№1 мысал. Егер Р о = 2-\05Па = 0,2МПа, суйьщ тыгыздыгы<br />
рс = 900кг / м3болгандагы, бактыцЛ=3 м терецдогшдега<br />
абсолютй жэне манометрл1 (артык) гидростатикалык<br />
кысымын аньщтау керек.<br />
IIIemiMi: Абсолютй гидростатикалык кысымды:<br />
Р = Ро + pgh = 2 •105+ 900 •9.81 ■3 | 226487 Яа = 0,2 2 Ш П а<br />
аркылы шешедь Бактыц h—Ъ м терецд1гшдег1 манометрл1к<br />
кысым:<br />
142<br />
Р = Р - Р ии = 0,226 - 0 ,1| 0 ,12Ш П а<br />
Еркш ашык бетшдегс манометр л iK кысымды:
№2 мысал. Бак суменен Ь = 2 м бшкттнде толтырылган,<br />
су бейндей кысым Р = 2-105Па. Егер бактщ табаны<br />
салыстыру жазьщтыгынан жогары г —3 м бшктште орналаскан<br />
болса, гидростатикалык жене пьезометрл1к<br />
кысымды аныктау керек (5.12-сурет).<br />
lUemiMi: Салыстыру жазыгына сейкес гидростатикалык<br />
тегеурш: р 5<br />
Н = Z + h + — = 3 + 2 + —------- = 25А м тец.<br />
p g 10-9.81<br />
Пьезометр л iK TereypiH*.<br />
Р - Р 2 -105—1-105<br />
h = Z + h + —----— = 3 + 2 Н------ :---------= 15.2л/ болады.<br />
р к<br />
10'-9.81<br />
YuiiHuii тарауга арналган есептер:<br />
№1 мысал. Сумен толык толган кубырдын гидравликалык<br />
радиусын к, а лай аныктау керек<br />
IHeiiiiMi: К,имыл ауданын ©=ят2;<br />
Ылгалды периметр! %=2жг;<br />
Гидравликалык радиус R=«y//jf=^r2/2^r=r/2-<br />
№2 мысал. Бетшщ еш а=5 м, табанынын, eHi в=2 м,<br />
каналдагы судыц терещцп h~ 1 м. Трапециялы каналдык<br />
гидравликалык радиусын аныктау керек.<br />
__т . . а + в , 5 + 2 . , , 1<br />
Шеш1М1: кимыл кима ауданын а = —-— А= —— 1= 3.5м-<br />
Ылгалды периметрш<br />
^.,-0 ,2 0,1-0,1 МПа.<br />
Х = в + 2 ^ ~ ^ ~ + Иг =2-h2Vi.52 -4-12 =2 + 21,8 = 5,6.и;<br />
Гидравликалык радиус: R - 35/ 56=0,62 м.<br />
№3 мысал. Агынныц орташа жылдамдыгы и =2 м/с,<br />
ал кимыл-кима ауданы со = 5 м2. Каналдык су ет1мш<br />
аныктау керек.<br />
Ше1шм1: Q = u • со =2 • 5=10 м3/с.<br />
№4 мысал. Q=0,21 м3/с, со =0,07 м2 болса, децгелек<br />
кубырдагы орташа жылдамдыгын аныктау керек.<br />
143
IIIeiuiMi: и = Q/
Шеппш: Алдымен, кубырдагы агыс жылдамдыгын<br />
аньщтаймыз.<br />
_ 10000 ,<br />
9 = Q ! й7= ----------- = 127см/ с<br />
0,785-10-<br />
Рейнольдс санын табамыз:<br />
_ 3 d 127-10<br />
Re = -----= -------- = 1750<br />
v 0.726<br />
Ce6e6i, R e < 2300, онда козгалыс режим1 ламинарлы;<br />
X=64/Re.<br />
TereypiHHiH жогалуын Дарси-Вейсбахтын форму ласымен<br />
табамыз:<br />
h - Л - - 64г 1 yZ 32vW 32-0.726-10000-127<br />
d 2g 9d d 2g d1g 10: -98!<br />
№2 мысал. Суйьщпен басылмаган доцгелек тесЛктщ<br />
диаметр! d=0.2 м, Н=4 м, //=0,62, ^=0,97болса, су еймш<br />
жене агу жылдамдыгын есептеу керек.<br />
Шешнщ: Агу жылдамдыгы:<br />
9 = 4y]2gH = 0.97>/19 6 4 = 0.97 •4.43 •2 = 8.58л//с<br />
TeciK аудан: 0=0,785 • 0,22=0,0314 м2<br />
Су ©TiMi: Q = {JCOyflgH = 0.62-0.0314-4.43 2 = 0.172 wJ/с<br />
№3 мысал. Tereypim Я = 4 м кезгндеп диаметр! d = l м<br />
жене узындыгы 1=4 м TynKi сумен басылмаган к;ащырткыньщ<br />
су eTiMiH жене агу жылдамдыгын аньщтау керек.<br />
UleuiiMi: Кашырткы узындыгы 1=4 м болгандьщтан,<br />
оны сырткы цилиндрл1саптама деп, су етш ! коэффициент:^<br />
//=0,82 деп, сонымен катар (р =// деп аламыз. Ж ылдамдыгын<br />
аньщтаймыз:<br />
В = (py]2gH = 0.82-4.43-74 = 7.21м/с<br />
Су еймш мына формуламен табамыз:<br />
Q = Ц (о^2% Н = 0.82 •0.785 I2•4.43лД = 5.70лг / с<br />
№4 мысал. Болат кубырмен диаметр! d = 1 м жене<br />
кубыр кабыргасыныц калыцдыгы д =1 0 мм, жылдамдыгы<br />
,9 = 3.5м / с су агады. Жапкыш алдындагы пьезо-<br />
10-177
метрлж TereypiHi Н =60 м тец. Жапцышты тез жабу кезшдей<br />
цысымныц артуын аныктау керек.<br />
Н25 1425 1425 , ЛПГ1.., _<br />
ТТ1 рЦТVI * I — —■------- I---------------------- — j— ~ I ООО.и / с<br />
, 1000 2-10 л/2<br />
V S Ек V + 10 2 10е<br />
Кысымныц артуы:<br />
Др = Р • = 1ООО •1ООО •3,5 = 3,5 •106Па = 3,5МПа<br />
Тегеуршшц артуы:<br />
Arr А Р 3.5-106 -<br />
А Н = — = —|------= 357м<br />
p g 10 *9.81<br />
Жапцыш алдындагы тольщ TereypiH:<br />
h =357+60=417 м.<br />
р<br />
№5 мысал. Гидравликалык таранныц жумысшы су<br />
eTiMi
IIБ 0 Л 1М<br />
№1 мысал. Агын терецдтмен жэне зырылдауыкпен<br />
елшенген жылдамдьщ бойынша ашьщ арна кезещндеп<br />
су шышнын есептеу керек.<br />
О.<br />
V<br />
з<br />
*<br />
•и<br />
*<br />
3<br />
«Ч<br />
2сз<br />
з<br />
5<br />
3<br />
*<br />
%<br />
2<br />
'и<br />
1<br />
о .<br />
н<br />
" ................ .................... .. ' ’ " '<br />
T e p e iin ir i б о й ы н ш а э р тур л1 н у к т е а е<br />
з ы р ы л д а у ы к п е н е л ш е н г е н а г ы н<br />
С<br />
g<br />
U ю<br />
«С<br />
С*<br />
О<br />
ж ы л д а м д ы г ы<br />
0.6_Л<br />
i<br />
1<br />
2<br />
i s<br />
T i ;<br />
1 I 1 § - з О > |<br />
СЗ Щ с . Н О<br />
с . 3 I 1» ± -<br />
та 5 х 3<br />
* Э С' I 1* 1» § га<br />
1 1 1<br />
1 1,70 0 ,4 4 4 0 ,4 2 0 0 ,3 6 2 0 .3 6 3 0J291 6 .2 7 .03 11.79<br />
2 2 .4 0 0 .9 3 4 0.881 0 ,7 5 4 0 ,6 5 8 0 .5 5 8 10,8 2 2 ,1 4 | 12,80<br />
3 2 .0 5 0 ,8 4 4 0 .8 1 3 0 .7 0 3 0 .6 4 7 0 ,5 5 3 10 ,2 2 .2 5 j 16.67<br />
4 1.70 0 ,8 0 3 0 .7 2 4 0,621 0 .5 5 2 0 ,4 7 9 ю л 19,13 13.09<br />
5 1,42 0 .6 4 2 0 .6 0 6 0 .5 4 2 0,641 0 ,4 0 4 10 15.6 0 9 .22<br />
6 1.61 0 ,5 5 8 0 .5 2 8 0 ,4 6 3 0.411 0 .3 3 7 10 15.1 0 7 .63<br />
ОО<br />
сз<br />
в<br />
3<br />
1<br />
Н<br />
10.6 11.38 1 3 .5 6<br />
*<br />
IQeiiiiMi: TiK межелердщ орташа жылдамдыгын есептейм1з.<br />
■ V . = °> КО. 444 + 3 • 0,82 + 2 •0,363 + 0.291) = 0.387.W / с<br />
= 0,1(0,934 + 3 ■0.881+ 3,0 0,754 + 2 •0,658+0,559) = 0.771м I с<br />
Ары царай осылайша, табамыз:<br />
5^1 = 0,727м/е; 9„гт4=0.Ь*2м1с;9,гт
а», = 2/3A, •, = — — =-•/Л(>/й-0.1); Л-гидравликалык<br />
радиус; R = V / x {% ~ ылгалды приметр); J = J S- гидравликалык<br />
ещстак, езендеп судыц еркш бетатц ещстатане<br />
тец.<br />
2. Аз агынды (булак) сулар упйн арнаулы елшепш<br />
суагызгыш курып, оныц су OTiMiH аныктайды. Трапециялы<br />
су агызгыштардыц су етамш:<br />
Q = l,S6eH3!2<br />
Yiu бурышты су агызгышты:<br />
Q = 1AH5'2<br />
формулалары аркылы есептеп шыгарады.<br />
148
Жуйел1 б1рлш СИ (хальщаралык; елшем б 1 р лт)<br />
влшемдер1<br />
Масса елшемдер1<br />
1 кг = 103г 1 г = 10'3 кг<br />
1 кг = 0,102 кг с2/м 1 кгс с2/м = 9,81 кг<br />
Жазьщ бурыштар елшеш<br />
1 рад. = 57,3° 1° = 1,75 102рад.<br />
1 рад. = 3,44 103 1 = 2,91 104 рад.<br />
1 рад. = 2,06 105 1 = 4,85 10‘6 рад.<br />
Тыгыздьщ елшемдер!<br />
1 кг/м3 = 10'3 г/см3<br />
1 кг/м3 —1,02 кг с2/м4<br />
1 кгс с2/м4= 9,18 кг/м3<br />
Куш елшемдер1<br />
1 Н = 0,102 кгс 1 кгс = 9,81 Н<br />
1 Н = 105дин 1 дин = 105Н<br />
Цысым мен механикальщ кернеу елшемдер1<br />
1 Па = 1,02 10'5кгс/см2 1 кгс/см2= 9,81 104Па<br />
1 МПа=9,81 кгс/см2 1 кгс/см2=0,1МПа<br />
1 Па=0,102 мм<br />
су баганасымен<br />
1 мм су баган.=9,81Па<br />
1 Па=7,5 103мм<br />
сынап баган.<br />
1 мм сынап баган.=1,33 102Па<br />
1 Па=105бар<br />
1 бар=105Па<br />
Энергия елшемдер1<br />
1 Дж=0Д02 кгс м<br />
1 Дж=107эрг<br />
1 Дж=0,239 кал<br />
1 Дж=2,39 104 ккал.<br />
1 кгс м=9,81 Дж<br />
1 эрг=10'7Дж<br />
1 кал=4,19 Дж<br />
1 ккал=4,1868 103Дж<br />
149
KjaT олшемдер1<br />
1 Вт=0,102 кгс м/с 1 кгс м/с=9,81 Вт<br />
1 В т» 107эрг/с 1 эрг/с=10 7Вт<br />
1 Вт~0,239 кал/с 1 кал/с=4,1868 Вт<br />
1 Вт=1,36 10 * ат куппмен 1 ат куцц=736 Вт<br />
Динамикальщ туткырлык елшемдер!<br />
1 П ас-Ю П 1 П =0,1 Пас<br />
1 Пас=0,102 кгс/м2 1 кгс/м*=9,18 Пас<br />
Кинематикальщ туткырльщ елшемдер<br />
1 м*/с=104с Ст 1Ст=10
ГИ Д РАВ Л И К А Л ЬЩ ЖЭНЕ ГИДРОЖ ЕТЕКТЕР<br />
ОКУ К У Р А Л Д А РЫ Н Д А Ж Ш КЕЗДЕСЕТ1Н<br />
ТЕРМИНДЕР<br />
1. Адеквеция - суйык козгалысыньщ есершен екшпи<br />
жерге алынып келу к абд лет й лт (ж ы лж у, ылгалды,<br />
КОКЫСТЫ, Т.б.).<br />
2. Аналитический способ обработки расхода воды -<br />
су шыгынын аныктаудыц аналитикалык тэсхль Агын<br />
жылдамдыгын олшемей, кима керсетк1штершщ графикальщ<br />
кеск1нш пайдаланбай, су шыгыныныц шамасын<br />
Heri3ri формуламен аныктау.<br />
3. Безнапорные движения жидкости - тегеуршслз<br />
еркш агын, уш жагынан агын арнасына йрелген еркш<br />
6eTi бар агындарды TereypiHci3 еркш агын деп атайды.<br />
Бул агыста суйык козгалысы, тек ауырлык куштершщ<br />
эсер1мен гана агады.<br />
4. Вискозометр - суйыктьщ туткырлыгын елшеуге<br />
арналган аспап.<br />
5. Вихревое движение жидкости - суйыктьщ аласапыран<br />
козгалысы, суйык белшегш щ козгалысы кезшдеп,<br />
ол ез1шц ортальщ салмак орталыгынан айналып агу Typi.<br />
6. Внезапное распшрение - кенеттен кецею, суйык<br />
агыныныц кенеттен кецекн кезшдеп. энергиясынын жогалуы<br />
жылдамдык тегеуршнщ жылдамдылыгыньщ жогалуына<br />
тец.<br />
7. Водная энергия - су энергиясы, жер бетшщ табиги<br />
агынды суларынын,, су коймаларыныц биштш, децгешнен<br />
судын кубырга кулауынан пайда болатын энергия.<br />
8. Вес относительный - салыстырмалы салмагы, дененщ<br />
салмагы дистиллиралык судыц колем салмагыньщ<br />
40°С градустагы катынасына тец.<br />
151
9. Водослив - суагызар, кебшесе езендерге жасалынатын<br />
бегеттердщ бетондалган денесь Жштелгмше карай<br />
нейзп уш турден турады:<br />
1) Жука кабыргалы суагызар (ушшр жолды).<br />
2) Суагызардыц утымды кескшдкй (лога тур1ндеп немесе<br />
полиганалды).<br />
3) Кец табанды-табалдырыкты суагызар. Суагызар<br />
ойындысына карай (кабырга ойындысы) TiK бурышты,<br />
уш бурышты, трапециялы, догалы Typi болып бeлiнeдi.<br />
10. Вязкость - туткырлык ер турл1 жылдамдыцпен<br />
аккан суйьщтыц eKi кабатынын; арасында козгалысына<br />
жугысу карсылыгын туткырлык немесе суйыктыц iniKi<br />
уйкел1с1 деп атайды. Суйыктыц тутцырлыгын вискозометр<br />
куралымен аныктайды: оны Убелордыц формуласымен<br />
табады:<br />
Г Н Я Ю э К Д Ш<br />
Э<br />
мундагы, э —энглер градусы.<br />
11. Гидравлика - ( «худро» - су, «аулос» —кубыр),<br />
суйык механикасы, суйыктыц тепе-тецдш жагдайы мен<br />
агынныц (козгалысыныц) арнаулы меселелершщ жалпы<br />
зацдылыгын инженерлпс салада колданатындыгын<br />
зерттейтш гылым саласы.<br />
12. Гидравлический удар - гидравликальщ соккы,<br />
суйык кысымыныц тез арада езгеруш TereypiHfli режим -<br />
де болуы, оныц жылдамдыгыныц ете тез аз уакытта езгеpyi,<br />
мысалы кысымды суйыктыц кубырмен ату кез1ндеп<br />
ысырманы тез жапса, сонда пайда болады.<br />
13. Гидравлический элемент потока - агынныц гидрав<br />
лика лык элементтер1, оган келденец кимасыныц<br />
ауданы, еш, терецдйч, ылгалды периметр^ жылдамдыгы,<br />
су шыгыны, ещстд.г1, арнаныц кедхр-будырлыгы,<br />
гидравликальщ радиусы, шыгыны жатады.<br />
14. Гидравлический радиус - гидравликальщ радиус,<br />
кимыл-кимасыныц ауданы мен ылгалды периметрдщ<br />
цатынасын гидравликалык радиус деп атайды. К = Д/4.<br />
15. Гидродинамическое давление - гидродинамикалык<br />
кысым, суйык козгалысыныц кезшдеп iniKi кысы-<br />
152
мын инерция лык куш есершщ артуынан, б1рлШ ауданыныц<br />
катынасына байланыстылыгын гидродннамикалык<br />
кысым деп атайды.<br />
16. Гидростатика - судыц тепе-тецдш жагдайы,<br />
суйьщтыц тыныштьщтагы тепе-тецдш жагдайын зерттейтш<br />
гидравликальщ 6ip бел!мь<br />
17. Глубина потока - агын терецдт, агын кимасыныц<br />
ец темени. нуктесшдег! елшемнен жогары карай ашьщ<br />
бетщё дешнп. терецдш олшемь<br />
18. Давление избыточное или монометрическое -<br />
артык кысым, суйыцтагы (газдыц) атмосфералык<br />
кысымнан артыгын айтады.<br />
19. Диссипация энергии - энергия диссипациясы, козгалу<br />
кезшдеп кедерпт жоюга кетётщ механикалык<br />
энергия жене осы энергияныц жылуга айналуы.<br />
20. Интегральное кривое давление - цысымныц интегралды<br />
кисык сызыгы, интегралды кисык сызык дел<br />
жазык TiK бурышты кабырганыц бтактш£ арткан сайын,<br />
оган TycipeTiH кысым кудцйщ ёзгеруон кисык сызыкпен<br />
бейнелеуш айтады.<br />
21. Коэффициент кинетической энергии потока -<br />
агынныц кинетикалыц энергия коэффициент!, TereypiH<br />
жылдамдыгына бер1лген косымша тузеу коэффициент!<br />
немесе Кориолис коэффициент! агынныц кинетикалык<br />
энергиясыныц накты шамасыныц болжаммен есептелшген<br />
кинетикалык энергиясыныц катынасына тец болады,<br />
жылдамдыгы келденец кимадагы жылдамдыгына<br />
тец болады.<br />
22. Ламинарный режим потока - агынныц ламинарлы<br />
режим! (параллельд! акырын агынды козгалыс)<br />
суйык козгалысыныц жылдамдыгы б!р калыпты баяу<br />
агуы кезшдеп суйьщтагы мол ярлык козгалыста араласпай<br />
агу yflepici.<br />
23. Местные потери напора - тегеуршнщ жерплшп<br />
кедериден жогалуы, агынныц менш!кт! энергиясыныц<br />
жерплшп кедерг!ден кемуь<br />
24. Местные сопротивления - жерплжт! кедерплер,<br />
жерг!л!кт! гидравликальщ кедерг!лер деп кубырдыц эле-<br />
11-177 153
менттер1нщ агын жылдамдыгына типзетш ecepiH айтады,<br />
оларга кубырдыц конфигурациясыныц езгерушен<br />
агын жылдамдыгыныц елшемдерл.нщ eerepyi (кенеттен<br />
диаметршщ тарылу немесе кенеттен кецекй, бурылу,<br />
кубырдыц 6ip-6ipiMeH жалганган жапсары, диафрагма,<br />
диффузор, шумектер, т.б.) жатады.<br />
25. Модуль упругости - сершмдшш модул1, суйьщтыц<br />
келем1нщ сыгылу коэффициентов Kepi шаманы<br />
сертмд1лш модул1 деп атайды.<br />
26. Напор - тегеурш (арын), уш бшктщ цосындысы;<br />
жер жагдайыныц 6niKTiri (геометриялыц), кысым<br />
б ш к т т (пьезометрлш) жене жылдамдык; б ш к т т (кинетикальщ).<br />
27. Неравномерное движение - айнымалы цозгалыс<br />
деп, агын цимыл цимасындагы орташа жылдамдык; немесе<br />
жылдамдык эпюрасы езгеретш цозгалысты айтады.<br />
28. Неустановившееся движение жидкости —калыптаспаган<br />
суйык агыны деп агынныц кещстштей кай<br />
нуктесшде болса-даты суйыктыц жылдамдыгы мен гидравликалык<br />
кысым уакыт аралыгында езгерш отыратын<br />
козгалысын айтады, ягни И = F (х ,у ,7,1); Р = F 2(х ,у ,7,1);<br />
I (h= F 3 (х ,у ,7,1) уакыт пен тшелей байланысты, мысалы,<br />
резервуардагы тес1ктен аккан су, оныц децгеш<br />
езгерш отырады.<br />
29. Плотность - тыгыздьщ, суйыктыц тыгыздыгы деп<br />
суйык массасыныц келемше катынасын айтады.<br />
30. Политропический процесс - политропты удер1с,<br />
газ жагдайыныц езгеру1 адиабатты жене изотермиялык<br />
удер1степдей етпеу удер1сш айтады.<br />
31. Пульсация скорости- жылдамдык думпу, ол дегетм<br />
1з- суйьщ imiHfleri думпу кунпнщ есершен козгалыс<br />
саны езгеред1 де, осыныц нетижесшде жеке белшектердщ<br />
козгалысыныц шамасы мен жылдамдыгыныц кас<br />
кагым арасында езгеруш айтады.<br />
32. Равномерное движение - 6ip калыпты козгалыс,<br />
агын бойынша оныц кимыл кимасында орташа жылдамдыгы<br />
да жене жылдамдык эпюрасы да езгермейтш<br />
козгалысты айтады.<br />
154
33. Расходометр —су шыгынын елшепш.<br />
34. Расход - суйык шыгыны, агынныд белгЬп уакыт<br />
б1рл1гшде келденец кимадан агып ету кезандей суйык<br />
келемгн айтады.<br />
35. Скоростная высота - жылдамдьщ бш к тт, суйык<br />
белшектершщ емш-еркш тартылыспен кулауы (агу) кезшдеп<br />
жылдамдыгы, ягни жылдамдык бюктш мен динамикалык<br />
кысымга байланысты.<br />
36. Смоченный периметр - ылгалды периметр, агын<br />
арнасыныц келденец кимасыныд толык суйыкпен шектелуш<br />
ылгалды периметр деп атайды (X).<br />
37. Спад - су децгешшц Kewryi, арна бойындагы ой,<br />
шункырлардыц гидротехникалык курылыстардыд<br />
агынныд 6ip калыптагы козгалысындагы дедгей терецдшшц<br />
кемушде жылдамдыгыньщ артуы.<br />
38. Удельный вес - мешшкй салмад, б1ртект1 суйьщтардыц<br />
салмагыныц келемше катынасын айтады.<br />
39. Управление Бернулли - Бернулли тендер, б1ртект1<br />
суйыктын эр турл1 нуктесшдей т!к (вертикальды) координатындагы<br />
суйык; дозгалысыныц жылдамдыгы мен<br />
гидростатикалык кысымынын байланыстыгын дэлелдейтАн<br />
тендеуд1Бернулли тецдеу! деп атайды.<br />
40. Установившееся движение жидкости —калыптаскан<br />
козгалыс, бул козгалыс кезшде барлык даралып<br />
отырган кендстш нрстесшдей керсетк1штер1 (жылдамдыгы,<br />
терендт, шыгыны, кысымы, т.б.) уакыт аралыгында<br />
езгермейда.<br />
41. Фильтрация - суз1лу, суйык козгалысыныд кеуeKTi<br />
ортадан сузййп cinyi.<br />
42. Формула Шези - Шези формуласы, кубырдагы,<br />
каналдагы жэне табиги езен арасындагы суйыктыц 6ip<br />
кал ыпты козгал ысы кезшдеп агынныд орташа жылдамдыгын<br />
аныктауга арналган:<br />
43. Центробежная сила - ортадан тешшп куш.<br />
44. Частота вращения - айналу жиййгь<br />
45. Частота колебаний - тербел!с ж ш л т .<br />
46. Элементарная струйка - элемантарлы агынша,<br />
элементарлы агынша деп суйык козгалысыныд йшндег!<br />
155
ете юшкентай туйыкталган контурыныц нуктесл.нщ ток<br />
сызыгымен шектелш ж урйз1лген суйык белш..<br />
47. Эпюра давления - кысым эпюрасы, кысым эпюрасы<br />
деп кандай да 6ip контур немесе кабырганыц бойында<br />
суйыктыц кысымыныц бел1шп таралуын диаграмма<br />
аркылы кесте туршде бейнелеп тусд.нд1ру тесийн айтады.<br />
48. Ядро турбулентного движения - турбуленти козгалыс<br />
ядросы.<br />
49. Гидравлические машины - гидравликальщ машина,<br />
соцры кезде техникада пайдаланып журген гидравликалык<br />
машиналар козгалткыштыц механикалык<br />
энергияны суйыктыц козгалу энергиясьша (суйык соррыш)<br />
айналдыру немесе суйык агыныныц гидравликалык<br />
энергиясын механикалык энергияга айналдыру (гидравликалык<br />
кубыр).<br />
50. Водоструйные насосы - агыншалы суйык соргы,<br />
суйыкты жогары кетеру жене айдамалау агынныц кинетикалык<br />
энергиясын пайдалану аркылы icne асырылады.<br />
51. Эрлифты - бул кондыргыныц жумыс принциш:<br />
кубырга кысылган ауаны айдамалау аркылы кетерЪгетш<br />
суйык пен коршалган суйык арасындагы келемд1к салмак<br />
айырмасын жасаумен icKe асырылады.<br />
52. Лопастные насосы - калакты суйык соррылар,<br />
буган ортадан тепкпп, пропеллерл1 жене диоганальды<br />
суйык соргылардыц, ете кеп айналу санды козгалткышпен<br />
icKe асырылады. Жумысшы децгелектщ тез айналуы<br />
есер1нен суйык белшектерше кинетикалык энергия беред1,<br />
о л кысым энергиясына айналып суйыкты жогары<br />
кетеред1немесе айдамалайды.<br />
53. Поршневые насосы - поршеныц суйык соррылар,<br />
жумыс icTey тесип: суйыкты цилиндр аркылы кайталамауы<br />
козгалысы аркылы суйыкты ыгыстыру принцитне<br />
нейзделген.<br />
54. Роторные насосы —роторлы соррылар, машина<br />
суйык соргыныц арнаулы турше жатады да, кебшесе<br />
машина жасау енд1р!с1нде колданылады (май айдагыш<br />
156
цурал, гидравликальщ куш беру, гидравликальщ трансформаторлар,<br />
т.б.) Бул суйык; соргылардагы кысым, ротордыц<br />
айналуынан б1рнеше ыгыстыргыштары аркылы<br />
суйьщты айдамалау желюне жетедь<br />
55. Геодезическая высота всасывания - геодезиялык<br />
сору бшктш, курльщтагы су децгейшен суйык соррыныц<br />
ортальщ сызыгына дейшп так аракашыктыгын айтады.<br />
56. Разъем - ажыратушы (алмалы- салмалы)<br />
57. Сердечник - электрл1 езекше<br />
58. Деталь - белшек<br />
59. Сопло - жабьщ багыттаушы куыс<br />
60. Щуп - куыс нубырры<br />
61. Стандарт - улп, калып<br />
62. Допуск - делдек nieri<br />
63. Контур - кенер<br />
64. Оболочка - бет<br />
65. Рельеф - бедер<br />
66. Подставка - тугыр<br />
67. Ступица - купшек<br />
157
П АЙ ДАЛАН Ы ЛРАН ЭДЕБИЕТТЕР<br />
1. Абрамов Е.И., Колесниченко К.А., Маслов В.Т.<br />
Элементы гидропривода. - Киев: Техник, 1969.<br />
2. Башта Т.Н. Гидравлика, гидромашина и гидроприводы.<br />
- М., Машиностроение, 1982.<br />
3. Вильнер Я.М. и др. Справочник-пособие по гидравлике,<br />
насосам и гидропередачам. - Минск: Вышайшая<br />
школа, 1985.<br />
4. Бокина В.В. и др. Машиностроительная гидравлика<br />
(примеры расчета). —Киев: Витца школа, 1985.<br />
5. Скрицкий В.Я., Рябошапка В.М. и др. Гидроприводы<br />
объемные, пневмоприводы и смазочные системы,<br />
выбор монтажа, эксплуатация, уплотнение. —М., 1982.<br />
6 . Долгачев Ф.М., Лейко B.C. Основы гидравлики и<br />
гидропривода. —М.: Стройиздат, 1981.<br />
7. Исаев В.Н. и др. Гидравлика и гидромеханизация<br />
сельскохозяйственных процессов. - М.: Колос, 1990.<br />
8 . Каменецкий Г.И. Гидравлический привод автоматической<br />
смены инструмента. - М.: ЭНИМСД982.<br />
9. Комаровская О.В., Столбов Л.С. Пракические расчеты<br />
гидравлических систем. —М.: Машиностроение, 1984.<br />
10. Коробочкин Б.Л. Динамика гидравлических систем<br />
станков. —М.: Машиностроение, 1976.<br />
11. Левицкий Н.И., Цуханова Е.А. Расчет управляющих<br />
устройств для торможения гидроприводов. —М.:<br />
Машиностроение, 1975.<br />
12. Свешников В.К., Столбов Л.С., Усов А.А. Гидроприводы<br />
оборудования для автоматизированных производств<br />
металлообработки. —М.: ВНИИТЭР, 1987.<br />
13. Стобов Л.С., Перова А.Д., Ложкин О.В. Основы<br />
гидравлики и гидроприводстанков. - М.: Машиностроение,<br />
1988.<br />
158
14. Столбов Л.С., Комаровская О.В. Линеиные элек ^<br />
рогидравлические приводы промышленных роботов.<br />
М.: ЭНИМС, 1982.<br />
15. Чугаев P.P. Гидравлика . - Л.: Энергия, 1982.<br />
16. Юшкин В.В. Основы расчета объемного гидропривода.<br />
- Минск: Вышайшая школа, 1982.<br />
17. Э.К,.Кадырбаев, 0. Ау л анбергенов. Гидравлика нейздер1жене<br />
ауыл шаруашылыгын сумен кдмтамасыздандыру.<br />
- Алматы: Бшм, 1996.<br />
18. Т.И.Есполов, АД.К,адырбаев. Гидравлика жене<br />
гидромашиналар мен гидрожетектер. - Алматы: Республикальщ<br />
баспа кабинет!, 1995.<br />
э -к Кадырбаев. Гидравлика атауларынын,<br />
орысша-казакша терминологиялык ceaniri -<br />
Алматы: Республикалык баспа кабинет! 1998
Мазмуны<br />
К1Р1СПЕ............................................................................. 3<br />
I Б0Л1М. ГИДРАВЛИКА<br />
1-тарау. ГИДРАВЛИКАНЫ Ц ЗЕРТТЕУ 0БЪЕКТ1С1<br />
Ж 0НЕ КАСИЕТТЕР1<br />
1.1. Суйыктыд туралы жалпы тусш ж ..............................4<br />
1.2. Суйыктыд непзп физикалык Kacnerrepi.................. 6<br />
2-тарау. ГИДРОСТАТИКА<br />
2.1. Гидростатикалык кысым........................................ 10<br />
2.1.1. Гидростатикалык кысымныд Kacnerrepi............ 12<br />
2.2. Суйыктыд тепе-теддтнщ дифференциалды<br />
тецдеу1 (Эйлер теддеуО................................................... 14<br />
2.3. Суйыктыд жазыдтыд бетшщтепе-тецдш кысымы ... 16<br />
2.4. Гидростатиканыц непзп задыныц геометриялык<br />
жене физикалык сипаттамасы....................................... 21<br />
2.5. Гидростатикалык; кысымды елшеу К У Р ^Д ^Ы ...... 23<br />
2.6. Суйьщтыц гидростатикалык кысым кушшщ жазык<br />
жене кисык бетке тусуш аныктау ................................. 25<br />
2.7. Архимед зады. Денешд жузу теориясыныд Heri3i.. 31<br />
2.8 . Гидравликалык маши нал арга гидростатиканыд<br />
заддарын колдану принциш........................................... 32<br />
3-тарау. ГИДРОДИНАМИКА<br />
3.1. Гидродинамика тусшпч жене оны<br />
зерттеу eflicTepi ............................................................... 36<br />
3.2. Суйык таскыныныд гидравликалык<br />
элементтер1...................................................................... 41<br />
3.3. Суйыктыд узд1кс1зд1к-дифференциалды<br />
теддеу!............................................................................. 43<br />
3.4. Идеалды суйыктыд элементарлы агыншасына<br />
арналган Бернулли теддеу1 ............................................ 46<br />
3.5. Суйыктыд нактылы агынына арналган Бернулли<br />
теддеу1............................................................................. 50<br />
4-тарау. СУЙЫК КОЗГАЛЫСЫ<br />
4.1. Суйык козгалысыныд режим1. Рейнольдс саны..... 54
4.2. Суйыктыц 6ip калыпты цозгалысы кезшдеп<br />
тегеуршнщ жогалуы (меншщтд энергия)......................... 60<br />
4.3. Суйыктыц 6ip калыпты козгалысыныц<br />
Heriari тецдеу1 ....................................................................... 61<br />
4.4. Канал бойындагы тегеуршнщ ж огалуы ................... 63<br />
4.5. Канал арнасыньщ ер турл1 ш ш ш деп кимасыныц<br />
керсетк1штер1 ....................................................................... 64<br />
4.6. Жерг1л1кт1 кедерплерден пайда болатын TereypiH<br />
шыгындары........................................................................... 67<br />
4.7. Кубырдьщ кенеттен кецейшдеп к ед ер п ................... 68<br />
4.7.1. Кубырдьщ кенеттен тарылуы кезшдеп<br />
кедерплер ............................................................................. 70<br />
4.7.2. Резервуардан кубырга Kipep кезшдеп<br />
кедерпш табу........................................................................ 71<br />
4.8. Барлык кедерплердщ есершен тегеуршнщ<br />
ж огалуы ...................................................... ..............*........ 72<br />
4.9. Тегеуршдо кубырдыц гидравликалык есептеулер1 .... 73<br />
4.9.1. Кубырлардыд классификациясы. Есептеу<br />
формулаларыныц непздер1 ................................................ 73<br />
4.10. Суйык ж урйзп ш кубырдыц есептеулер1 .............. 75<br />
4.10.1. ¥зын кубырдыц 6ip-6ipiMeH кезектесе<br />
жалгасуыныц есептеулер1.................................................. 76<br />
4.11. Кубырдыц параллелый жалгануыныц<br />
есептеулер1............................................................................ 77<br />
4.12. Кубырдыц туйыкталган жене айнымалы<br />
желш ерш щ есептеулер1...................................................... 78<br />
4.12.1. Кубырдыц туйыкталган желыерш щ<br />
есептеулер1.......... ................................................................. 78<br />
4.12.2. Айнымалы жельлердщ есептеулер1 ..................... 79<br />
4.13. Су кубырларындагы гидравликалык думпу<br />
кубылысы.............................................................................. 80<br />
4.14. Суйыктыц тес1ктен агып ету1н1ц гидравликалык<br />
есептеулер1........................................................................... 84<br />
4.15. Суйыктыц саптама аркылы агуын зерттеу............ 88<br />
4.15.1. Суйык саптамасы туралы TyciHiK........................ 88<br />
4.15.2. Сырткы цилиндрл1 саптама<br />
(Вентури саптамасы)........................................................... 90<br />
4.15. 3. Саптаманыц пайдаланылатын жерлер! ............. 91<br />
4.16. Гидравликалык агы нш а............................................ 91
4.17. Каналдагы жене TereypiHci3 су журпзпштершдеп<br />
суйык; козгалысы........................................................... 97<br />
4.18. Каналдьщ жене тегеуршйз су журпзпштердщ<br />
гидравликалык есептеулер1........................................... 98<br />
4.19. Фильтрация.........................................................100<br />
4.20. Фильтрацияныц непзп зацы.............................. 101<br />
II Б0Л1М. ГИДРОМЕТРИЯ НЕПЗДЕР1<br />
1-тарау. СУ ДЕЦГЕЙ1НЩ 03ГЕРУ1Н Б А К Ы Л А У ......103<br />
1.1. Гидрологиялык желшер жэне оныц Heri3ri<br />
мацсаттары................................................................... 103<br />
1.2. Гидрологиялык посты л ар .....................................104<br />
1.3. Гидрометриялык станциялар мен гидрологиялык<br />
постылардыц курал-жабдыктары жене оларды<br />
орналастыру ................................................................105<br />
1.4. 0зен суыныц децгей кубылмалыгыныц графигш<br />
тургызу жене децгешн бакылау................ ..................108<br />
1.5. Суелшеу1пт посты бойыншы су децгешнщ кисык<br />
сызыкты байланысын орнату ...................................... 111<br />
2-тарау. 03ЕН СУЫНЬЩ АРУ ЖЫЛДАМДЫГЫН<br />
0ЛШ ЕУ........................................................................ 114<br />
2.1. Гидрометриялык станция жене оны жабдыктау ... 114<br />
2.2. Гидрометрикалык межеш б елу.............................115<br />
2.3. Судыц жылдамдыгын зырылдауыкпен елш еу......116<br />
2.4. Агынды судыц жылдамдыгын калткымен<br />
елшеу .......................................................................... 120<br />
2.5. Су еймшщ, ауданыныц жене агынныц орташа агын<br />
жылдамдыгыныц жабьщ кисык сызьщтарын курып<br />
тургызу........................................................................ 122<br />
3-тарау. УЙ1НД1 0TIMIH АНЬЩ ТАУ<br />
3.1. Уйшд1 eTiMi мен лайлылыгын аныктау................ 125<br />
3.2. Лайлылыктыц сынамасын алу..............................127<br />
4-тарау. ГИДРАВЛИКАЛЫК; ШАМАЛАРДЫ 0ЛШЕУГЕ<br />
АРНАЛГАН АСПАПТАР.......................... ............. 130<br />
4.1. Судыц тегеуршд1 жене TereypiHcie козгаЛысы<br />
кез1ндеп ет1м1н елшеуге арналган аспаптар................130<br />
162
4.2. Агынныц еркш бейнщ децгешн жене кысым<br />
елшеуге арналган аспаптар .........................................135<br />
4.3. Агынныц жылдамдыгын елшеуге арналган<br />
аспаптар...................................................................... 137<br />
Есеп шыгаруга арналган мысалдар............................. 142<br />
Жуйел1 б1рл!к СИ (халыцаралык елшем 6ipjiiri)<br />
елшемдер1 ...................................................................149<br />
Гидравликалык; жене гидрожетектер оку кураддарында<br />
жш кездесетш терминдер ...........................................151<br />
Пайдаланылган эдебиеттер .........................................158
«KddnmiK бШ м » сериясы<br />
Цадырбаев дбд1бай<br />
Цадырбаева Элия Эбд1байк;ызы<br />
Г И Д Р А В Л И К А Ж д Н Б Г И Д Р О М Е Т Р И Я<br />
Н Е И ЗД Е Р1<br />
Он;у щралы