Физика 10 сынып. Сұйықтар мен газдардың ламинарлық және турбуленттік ағыстары

1 слайд
Сұйықтар мен газдардың ламинарлық және турбуленттік ағыстары Физика 10 «А» сынып Талшық орта мектебі Каирова А.Ш.

1 слайд

2 слайд
Кіріспе Табиғатта көбіне сұйықтар мен газдардың турбуленттік ағысы кездеседі. Оған түтікше құбыр бойымен судың ағысы, газда немесе суда қозғалған қатты денемен жанасқан қабаттағы газдың, судың ағысы, жер атмосферасындағы ауаның қозғалысы жатады. Каналда қозғалған газдың жылуы ағынның екпіндеуіне және кейіннен жылулық қозғалтқыштарда механикалық жұмысқа айналып, пайдаланушыға берілетін сыртқы кинетикалық энергияның өсуіне жұмсалатынын бұл рефератта айтқым келеді. Бұдан жылулық қозғалтқыштардың және басқа да жылутехникалық қондырғылардың теориясын түсіну үшін, газдар мен булардың ағысымен байланысты термомеханикалық эффектілермен танысу қажеттілігі туатынын біз білеміз. Жылдамдықтың мәні мен бағыты уақыт бойынша тұрақты болатын стационарлық ағысты қарастыруымызға болады.

2 слайд

3 слайд
Газдардың ағысы Тыныштықтағы газдың (немесе будың) энергиясын оның көлемінің ұлғаюы кезіндегі жұмысқа ауыстыруға болады. Каналда қозғалған газдың жылуы ағынның екпіндеуіне және кейіннен жылулық қозғалтқыштарда механикалық жұмысқа айналып, пайдаланушыға берілетін сыртқы кинетикалық энергияның өсуіне жұмсалады.

3 слайд

4 слайд
Газдын ламинарлық және турбеленттік ағыны Тұтқыр сұйықтың ағысын ламинарлық және турбуленттік деп екіге бөледі. Ламинарлық латынның lamina – сызықша, тақтайдай, ал турбуленттік латынның – turbulentus - тынышсыз, ретсіз деген сөздерінен алынған.Сұйықтың жеке қабаттары бір-бірімен араласпай, бірінің бетімен екіншісі сырғып параллель қозғалса, мұны ламинарлық ағысдеп атайды.Сұйық бөлшектерінің жылдамдығы артып, шекті мәнге жеткенде әр қа-баттардың бір-бірімен араласуын сұйықтың турбулентті ағысыдеп атайды

4 слайд

5 слайд
Ағыстың негізгі теңдеулері . Оқшауланған жүйенің элементар көлемі үшін термодинамиканың бірінші бастамасы, кинетикалық энергияны ескермеген кезде, мына түрге келеді: da du dq   . Термодинамиканың сол бастамасын газ ағынының көлем элементі үшін, кинетикалық энергияның өзгерісін ескере отырып, бірақ ішкі жұмыс көздерінсіз,мына түрде де жазуға болады:            2 2 /  d da du dq.

5 слайд

6 слайд
Газдардың адиабаттық ағысы . • Техникалық қондырығыларда жылуды жұмысқа екі әдіспен ауыстыруға болады: • қысымы мен температурасы жоғары газ пайдалы жұмыс атқарады, мысалы, цилиндрдегі поршеньді итереді; • қысымы мен температурасы жоғары жұмыс денесі ретіндегі газды, оның кинетикалық энергиясы артатындай етіп көлемін ұлғайтып, әрі қарай пайдалы жұмыс атқару үшін қолданады, мысалы, газ және бу турбиналарында. • Қысқа түтікте қыздырылған газды үдету өте аз уақыт аралығында өтетіні тәжірибеден белгілі. Қысқа уақытта жұмыс денесі мен канал қабырғалары арасында жылу алмасу жүріп үлгермейді, сондықтан, газ көлемінің өсу (үдетілу) процесін адиабаттық деп санауға болады.

6 слайд

7 слайд
Адиабаттық процесс үшін термодинамиканың бірінші бастамасы мына түрде жазылады: Интегралдай отырып, мүмкіншілігі бар жұмыс үшін мынаны аламыз:0 2 0 2             da di d di  . .   ; 2 / 2 1 2 2 0     a

7 слайд

8 слайд
Газдың массалық шығындарын есептеу const const pV     ,                             1 1 2 1 1 0 1 1 p p V p a aЕгер процесс адиабатты болса, онда , адиабата теңдеуін қолдана отырып, .  1 2 1 1 2          p p V V

8 слайд

9 слайд
Лаваль соплосынан ағып шығу. Каналдың жіңішкерген бөлігіндегі параметрлерді есептеу, қысым критикалық мәннен кіші бола алмайтындықтан, шығу қимасында ағын жылдамдығының жергілікті дыбыс жылдамдығынан артық бола алмайтынын көрсетеді.

9 слайд

10 слайд
Рейнольдс саны Рейнольдс саны (ағылшын ғалымы О.Рейнольдстың атымен) — инерциялық күш пен тұтқырлық күш арасындағы қатынасты анықтайтын, тұтқыр сұйықтық пен газ ағысының ұқсастық критерилерінің бірі:

10 слайд

11 слайд
Газдың орныққан қозғалысы . Практикалық мақсаттарда қолданылатын кинетикалық энергияның түрленуін, жоғарыда айтылғандай, мүмкіншілігі бар жұмыс деп атайды. Мысалы, газ және бу турбиналарында канал арқылы жылдамдығы үлкен ағын жібереді: нәтижесінде ағын жылдамдығы кемиді, ал түгел мүмкіншілігі бар жұмыс механикалық жұмыс атқаруға жұмсалады (дөңгелектің айналуы).

11 слайд

12 слайд
• Бақылау сұрақтары • 1.Газдардың ағысына анықтама беріңіз ? • 2 .Рейнольдс саны ны ң өрнегі ? • 3. М үмкіншілігі бар жұмыс дегенді қалай түсінесіз ?

12 слайд