Аба агымы деген эмне жана аны менен байланышкан негизги түшүнүктөр

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-12 10:15

Абаны көп сандагы молекулалардын жыйындысы катары кароодо, аны үзгүлтүксүз чөйрө деп атоого болот. Анда айрым бөлүкчөлөр бири-бири менен байланыша алат. Бул өкүлчүлүк абаны изилдөө ыкмаларын бир кыйла жөнөкөйлөштүрүүгө мүмкүндүк берет. Аэродинамикада кыймылдын реверсивдүүлүгү сыяктуу нерсе бар, ал шамал туннелдери үчүн эксперименттер тармагында жана аба агымы түшүнүгүн колдонуу менен теориялык изилдөөлөрдө кеңири колдонулат.

Аэродинамика боюнча маанилүү түшүнүк

Кыймылдын кайтуучулук принцибине ылайык, кыймылсыз чөйрөдөгү дененин кыймылын кароонун ордуна, кыймылсыз денеге карата чөйрөнүн жүрүшүн кароого болот.

Тескери кыймылдагы бузулбаган агымдын ылдамдыгы дененин кыймылсыз абадагы ылдамдыгына барабар.

Тынчсыз абада кыймылдаган дене үчүн аэродинамикалык күчтөр кыймылсыз дене үчүн бирдей болотаба агымына дуушар болгон (статикалык) дене. Бул эреже дененин абага карата ылдамдыгы бирдей болгондо иштейт.

Аба агымы деген эмне жана анын негизги түшүнүктөрү кандай

Газдын же суюк бөлүкчөлөрдүн кыймылын изилдөөнүн ар кандай ыкмалары бар. Алардын биринде сызыктар иликтенет. Бул ыкма менен айрым бөлүкчөлөрдүн кыймылы мейкиндиктин белгилүү бир чекитинде убакыттын берилген чекитинде каралышы керек. Кокус кыймылдаган бөлүкчөлөрдүн багытталган кыймылы – аба агымы (аэродинамикада кеңири колдонулган түшүнүк).

Аба агымынын кыймылы, эгерде ал ээлеген мейкиндиктин кайсы гана чекитинде болбосун, анын ылдамдыгынын тыгыздыгы, басымы, багыты жана чоңдугу убакыттын өтүшү менен өзгөрүүсүз калса, туруктуу деп эсептелет. Эгер бул параметрлер өзгөрсө, анда кыймыл туруксуз деп эсептелет.

Тартип сызыгы төмөнкүчө аныкталат: ага ар бир чекиттеги тангенс ошол эле чекиттеги ылдамдык векторуна дал келет. Мындай сызыктардын жыйындысы элементардык агымды түзөт. Ал түтүктүн ичинде камтылган. Ар бир жеке тамчы обочолонуп, жалпы аба массасынан обочолонуп агып жаткан катары көрсөтүлүшү мүмкүн.

Аба агымы агымдарга бөлүнгөндө, анын мейкиндиктеги татаал агымын элестете аласыз. Кыймылдын негизги мыйзамдарын ар бир жеке учакка колдонууга болот. Бул массаны жана энергияны сактоо жөнүндө. Бул мыйзамдардын теңдемелерин колдонуу менен аба менен катуу дененин өз ара аракеттешүүсүнүн физикалык анализин жүргүзүүгө болот.

Ылдамдык жана кыймылдын түрү

Агымдын мүнөзүнө келсек, аба агымы турбуленттүү жана ламинардуу. Аба агымдары бир багытта жылып, бири-бирине параллель болгондо, бул ламинардык агым болуп саналат. Эгерде аба бөлүкчөлөрүнүн ылдамдыгы көбөйсө, анда алар котормолордон тышкары башка тез өзгөрүүчү ылдамдыктарга ээ боло баштайт. Которуу кыймылынын багытына перпендикуляр бөлүкчөлөрдүн агымы пайда болот. Бул башаламан - турбуленттүү агым.

Аба агымын өлчөө формуласы басымды камтыйт, ал көп жолдор менен аныкталат.

Кысылбаган агымдын ылдамдыгы жалпы жана статикалык басымдын ортосундагы айырманын аба массасынын тыгыздыгына көз карандылыгын колдонуу менен аныкталат (Бернулли теңдемеси): v=√2(p ₀-p)/p

Бул формула 70 м/с чейин агым үчүн иштейт.

Абанын тыгыздыгы басымдын жана температуранын номограммасы менен аныкталат.

Басым адатта суюктук манометр менен өлчөнөт.

Аба агымынын ылдамдыгы түтүктүн узундугу боюнча туруктуу болбойт. басым төмөндөйт жана абанын көлөмү көбөйөт болсо, анда ал дайыма материалдын бөлүкчөлөрүнүн ылдамдыгын жогорулатууга өбөлгө түзөт. Эгерде агымдын ылдамдыгы 5 м/с ашык болсо, анда ал өткөн аппараттын клапандарында, тик бурчтуу ийилген жерлеринде жана торлорунда кошумча ызы-чуу пайда болушу мүмкүн.

Энергия көрсөткүчү

Күч аныкталуучу формулааба агымы (эркин), төмөнкүдөй: N=0,5SrV³ (W). Бул туюнтмада N - күч, r - абанын тыгыздыгы, S - агымга таасир эткен шамал дөңгөлөктөрүнүн аянты (м²) жана V - шамалдын ылдамдыгы (м/с).

Формуладан абанын агымынын ылдамдыгынын үчүнчү даражасына пропорционалдуу түрдө чыга турган кубаттуулуктун көбөйөрүн көрүүгө болот. Ошентип, ылдамдык 2 эсеге өскөндө, күч 8 эсеге көбөйөт. Ошондуктан, аз агымда энергия аз өлчөмдө болот.

Агымдан, мисалы, шамалды жараткан бардык энергияны алуу мүмкүн эмес. Чындыгында, жел дөңгөлөктөрүнүн арасынан өтүү тоскоолдуксуз.

Аба агымы, бардык кыймылдаган денелер сыяктуу эле, кыймылдын энергиясына ээ. Анын белгилүү бир кинетикалык энергиясы бар, ал өзгөргөндө механикалык энергияга айланат.

Аба агымынын көлөмүнө таасир этүүчү факторлор

Абанын максималдуу көлөмү көптөгөн факторлорго көз каранды. Бул аппараттын өзүнүн жана курчап турган мейкиндиктин параметрлери. Мисалы, биз кондиционер жөнүндө сөз кыла турган болсок, анда бир мүнөт ичинде жабдуулар менен муздатылган максималдуу аба агымы бөлмөнүн өлчөмүнө жана аппараттын техникалык мүнөздөмөсүнө олуттуу көз каранды. Чоң аянттар менен баары башкача. Аларды муздатуу үчүн интенсивдүү аба агымы керек.

Желдеткичтерде диаметри, айлануу ылдамдыгы жана бычактын өлчөмү, айлануу ылдамдыгы, аны жасоодо колдонулган материал маанилүү.

БЖаратылышта торнадо, тайфун, торнадо сыяктуу кубулуштарды байкайбыз. Булардын баары абанын кыймылдары, анын курамында азот, кычкылтек, көмүр кычкыл газы молекулалары, ошондой эле суу, суутек жана башка газдар бар. Булар да аэродинамика мыйзамдарына баш ийген аба агымдары. Мисалы, куюн пайда болгондо, биз реактивдүү мотордун үндөрүн угабыз.