06.01.2015 Views

ГИДРАВЛИКА ЖЭНЕ ГИДРОМЕТРИЯ НЕГ13ДЕР1

ГИДРАВЛИКА ЖЭНЕ ГИДРОМЕТРИЯ НЕГ13ДЕР1

ГИДРАВЛИКА ЖЭНЕ ГИДРОМЕТРИЯ НЕГ13ДЕР1

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!