6. Негізгі және қосымша әдебиеттер тізімі

6.1 Негізгі әдебиет

1. Лойцянский Л,Г, Механика жидкости и газа. М: Наука, 1987.

2. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М: Наука, 1974.

6.2 Қосымша әдебиет

1. Ершин Ш.А., Шерьязданов Г.Б. Введение в механику сплошной среды. Алматы, 2003

2. ДейнекоВ.В. Математические модели динамики вязкой жидкости.

7. Білім тексерісі

Сабақ уақытындағы ағымдағы тексеріс жүргізу жоспарланады және СӨЖ орындау сапасы; екі аралық бақылау коллоквиум және тест түрінде; аралық аттестация тесттік экзамен түрінде.

Ағымдағы бақылау -20%

СОӨЖ, СӨЖ -20%

Аралық бақылау:

коллоквиум -10%

тесттік -10%

Ағымдағы аралық бақылау -60%

Қортынды бақылау -40%

8. Оқу пәнінің талаптары

«Сұйықтар мен газдар механикасы» пәні міндетті болып табылады. Жалпы оқу көлемі 3 кредиттен тұрады, оның ішінде 30сағат-дәріс, 15сағат-зертханалық сабақ, 45сағат-СӨЖ.

Оқудың талабы: сабаққа міндетті түрде қатысу, мәселелерді талқылауға белсенді қатысу, дәріске және зертханалық сабаққа оқу-әдістемелік құралымен және негізгі әдебиеттермен алдын ала дайындалу, СӨЖ тапсырмаларын уақытында және сапалы орындау, барлық бақылауларға қатысу (ағымдағы бақылау, аралық бақылау, СӨЖ, қортынды бақылау).

2. Глоссарий

1. Сұйықтың тығыздығы – оның М массасының W көлеміне қатынасы.

2. Меншікті салмағы – G сұйықтың салмағының W көлемге қатынасы

3. Көлемді сығылу коэффициенті – сұйық көлемінің өзгерісі _w, қысымның ұлғаюна қатысты.

4. Температуралық ұлғаю коэффициенті – _t температура ұлғайған сайын сұйықтың көлемі ұлғаяды.

5. Тұтқырлық – сұйықтардың жылжуға қарсыласу қасиеті

6. Идеалды сұйық – ішкі қажалуынан айырылған сұйық.

7. Ағын сызығы – сұйық ағының жылдамдығының барлық нүктелеріне жанама қисықты атайды.

8. Деңгей беті – берілген функцияның әрбір нүктесінде қысымның мәні бірқалыпты бет, бұл функцияны СГМ-да қысым деп атайды.

9. Ағын құбыры – ағын сызықтарынан құралған бет.

10. Қарапайым(элементарный) ағын – ағын құбырымен ағатын сұйық массасы.

11. Егер ағынға қию жүргізсе оның бетіндегі барлық нүктесінде жылдамдық векторына нормаль болатындай, онда бұл беттің ауданы тең

12. Дымқыл периметр – x құбырдың қабырғасымен сұйықтың түйісетін периметр бөлігі.

13. Гидравликалық радиус – тірі қиылысу ауданының дымқыл периметрге қатынасы.

14. Гидравлика – сұйықтың тепе-теңдігі мен қозғалысын және қатты денелермен ара-қатынасын зерттейтін ғылым.

15. Капиляр – кіші диаметр құбырында резервуардың еркін бетіне қатысты тамшылы сұйықтың көтерілу немесе түсу деңгейі.

16. Ламинарлы – ағынның моделі сақталып және қалыптасу кезіндегі сұйық қозғалысының қыртысты режимінің қалыпты күйі.

17. Турбулент – сұйықтың қатты ағу режимі айқын ағысы орынсыз кезі.

18. Манометр – артық және абсолютті қысымның көрсеткішін өлшейтін құрал.

19. Қысым – ауырлық күшіне қатысты сұйықтың толық энергиясының бөлігі

3. Оқу пәнінің дәрісі

№1 дәріс

Сұйықтар мен газдар механикасы пәні. Сұйықтардың негізгі қасиеттері. Тұтастық гипотезасы. Сығылу, тұтқырлық.

Сұйықтар мен газдар механикасының пәні тұтас ағынды ортаның моделі болып табылады.

Тұтас орта деп үзіксіз шексіз немесе шекті көптеген материалды нүктелер үзіксіз орналасқан, оның көптеген кинематикалық, динамикалық және басқа физикалық мінездемелері.

Қатты денелер механикасында қолданылатын негізгі заңдары сұйықтар мен газдар механикасында да қолданылады. Бірақ бұл заңдарды сұйықтар мен газдар механикасы теңдеулерінде қолданғанда кейбір қасиеттерімен ұқсамайды, өйткені сұйықтар мен қатты денелердің қасиеттері әр түрлі. Сондықтан сұйықтар мен газдар механикасын оқуды негізгі қасиеттері мен анықтамаларынан бастау керек.

Сұйықтар қатты денелерден айырмашылығы бөлшектерінің жеңіл орын ауыстыруында. Қатты дененің пішінін өзгерту үшін көп және қатты күш жұмсау керек. Ал сұйықтардың пішінін өзгерту үшін көп күштің қажеті жоқ(сұйықтар өздерінің салмағының әсер етуімен қозғалады).

Сұйықтар барлық физикалық денелер сияқты молекулалардан тұрады, сонымен қатар олардың арақашықтықтары молеклардан да үлкен, осыдан сұйықтың құрылымы ауық екенін түсінеміз. Сұйықтар мен газдар есептерін шешкен кезде сұйықтарды тұтас үздіксіз орта ретінде және молекула арақашықтығын ескереді. Сонымен қатар сұйыққа қарағанда оның моделі және үздіксіздік қасиеті қарастырылады. Үздіксіздік немесе тұтас орта гипотезасы зерттеуді жеңілдетеді, сұйық ортаның механикалық мінездемелерін қарастыруға мүмкіндік береді: жылдамдық, тығыздық, қысым кеңістік пен уақыт координатасындағы функция бір нүктесі.

Сұйықтар механикалық қасиеттеріне байланысты 2 классқа бөлінеді: аз сығылатын(тамшылы) және сығылатын(газ тәріздес). Сондықтан біз ағын қасиетін иемденген кез-келген ортаны сұйық деп қарастырамыз.

Сұйықтар мен газдар есептерін қарастырғанда, сұйықтың негізгі қасиеттеріне тығыздық және тұтқырлық жатады, ал кейбір жағдайларда сұйықтардың беттік тартылуы жатады.

Сұйықтардың тығыздығы және меншікті салмағы. Сұйықтың тығыздығы деп, М массасының көлемге қатынасын айтамыз:

. (1)

Егер сұйық біртексіз болса, онда (1) формула сұйықтың орташа тығыздығын ғана анықтайды. Белгілі бір нүктеде сұйықтың тығыыдғын анықтау үшін

. (2)

Сұйықтың салмағы көлеміне қатынасы меншікті салмақ деп аталады:

. (3)

Егер сұйық біртексіз болса, берілген нүктеде меншікті салмағын анықтау үшін:

. (4)

Тығыздық және меншікті салмақ бір-бірімен байланысты

, (5)

мұндағы -еркін түсу үдеуі.

Сұйықтардың сығылуы және температуралық ұлғаюы. Тамшылы сұйықтардың қысымнан сығылуы коэффициентімен сипатталады

(6)

мұндағы сұйықтың бастапқы көлемі, қысымның ұлғаюына байланысты сол көлемнің өзгеруі.

Көлемді сығылу коэффициентінің өлшем бірлігі Па^-1.(6) формуласындағы «-» белгісі қысымның оң өсіміне көлемнің теріс өсімі сәйкес екендігіне негізделген.

Тамшылы сұйықтардың ұлғаюы температуралық ұлғаю коэффициентімен сипатталады, 1 градусқа температура ұлғаюына байланысты сұйықтың ұлғаюы, яғни

, (7)

мұндағы көлемнің ұлғаю өзгерісі температура ұлғайғанда.

Тамшылы сұйықтарға қарағанда газдар өзінің неғұрлым сығылуымен және жоғары температуралық ұлғаю коэффициенті мәнімен сипатталады.

Сұйықтар тұтқырлығы. Сұйықтардың тұтқырлығы деп олардың жылжуға қарсылысу қабілетін айтады. Сұйықтардың көршілес бөліктерінің ішкі үйкелісімен барлық нақты сұйықтар белгілі бір тұтқырлыққа ие екендігі сипатталады. Жеңіл қозғалатын сұйықтар мен қатар (су, ауа) өте тұтқыр сұйықтар бар және олардың жылжуға қарсыласуы неғұрлым көп (глицерин, ауыр май).

Ламинарлы қозғалыста қарастырылатындай сұйық тегіс беттің бойымен өзінің қыртыстарына параллель ақсын. Беттің үйкелісінің әсерінен сұйықтар әр түрлі жылдамдықта қозғалады, беттен алшақтаған сайын олардың мәні өседі. арақашықтығымен қозғалатын сұйықтың екі қыртысын қарастырайық. қыртысы жылдамдықпен қозғалады, ал қыртысы жылдамдығымен. Жылдамдықтар әр түрлі болғандықтан қыртысы қыртысына қатысты өсімімен қозғалады (бірлік уақытта). өсімі қыртысының абсолютті жылжуы қыртысына қатысты, ал жылдамдық градиенті (қатысты жылжу). Осы қозғалыста пайда болатын жанама кернеу (бірлік ауданға үйкеліс күшінің қатынасы) әріпімен белгілейді. Яғни қатты денелердің жылжуын кернеу мен деформация арасындағы байланысты былай анықтауға болады:

, (8)

немесе қыртыстар шексіз бір-біріне жақын орналасса:

. (9)

кернеу әрқашан оң, сондықтан (9)формуласына минус немесе плюс таңбасын қою керек, белгісіне байланысты. өлшем бірлігі сұйықтың жылжуға қарсыласуын сипаттайды және динамикалық немесе абсолютті тұтқырлық деп аталады. (9) теңдеуі Ньютонның үйкеліс заңы деп аталады.

Сұйықтар мен газдар механикасында абсолютті немесе динамикалық тұтқырлық кинематикалық тұтқырлықпен сипатталады, яғни динамикалық тұтқырлықтың тығыздығына қатынасын білдіреді:

. (10)