Сұйықтар мен газдардың механикасын зерттейтін физиканың бөлімдері
Сұйықтық және газ механикасы пәні. Негізгі мәселелер мен болжаулар
Жоспар:
Кіріспе
Сұйықтық және газ механикасы пәні.
Сұйықтар мен газдардың механикасын зерттейтін физиканың бөлімдері
Сұйықтар мен газдардың механикасындағы негізгі мәселелер
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:
Қазіргі сұйықтар мен газдар механикасы пәні өз алдына техникалық ғылым болып қалыптасты. Сұйықтар мен газдар механикасы пәні тамшылы және газ тәрізді сұйықтар, және олардың әртүрлі практикалық есептерді шешу кезінде пайдаланылатын заңдылықтарын қарастыратын пәні.
Сұйықтық және газдар механикас пәні инженер-техникалық мамандықтар студенттеріне арналған, мұндай профильдегі мамандардың жылутехникалық дайындығының олардың болашақ практикалық қызметінің сипатымен шарттастырылған көптеген ерекшеліктері бар. Инженер-механикалық лауазымдық міндетін орындау процесінде тек жылу қозғалтқыштарымен ғана емес, сондай-ақ электр энергиясымен де, оныпайдал анушылармен де жұмыс істейді. Сондықтан ол нақты кәсіпорында қолданылатын қозғалтқыштар мен жылу жабдықтарын білікті және тиімді пайдалана білу қажет. Курс жоғары оқу орны дайындайтын мамандықтң білікшілік сипаттамасына сай оқылады. Профильдік болмай-ақ, ол бітірушінің инженерлік ойлауын, оның жалпы кәсіптік деңгейн қалыптастырады.
Сұйық (газ) негізгі жұмысшы дене болып табылатын гидраликалық машиналар, механизмдер және басқа да құралдар әртүрлі өндіріс салаларында кеңінен қолданылуы мамандардың сұйықтар мен газдар механикасы туралы терең білімді болуын талап етеді. Жаңа маман технологиялық талаптарына сәйкес өндіріс процестерін басқарып қана қоймай, сонымен қатар осы саладағы соңғы ғылым жетістіктеріне жауап беретін тиімді жоғарғы техникалық дәрежеде жүргізілуін қамтамасыз ету керек.
Көп жағдайда сұйықтар мен газдар механикасы пәнінде тәжірибеден алынған шамаларды өңдеу негізінде алынған эмприкалық заңдылықтар қолданылады. Бұл кезде қарастырылатын құбылыстардың тек негізгі сипаттамалары ған бағаланады және көбінесе олардың орташа шамаларымен ғана шектеледі.
Гидравлика заңдылықтарын қолдануды қажет ететін әртүрлі есептердің түріне сәйкес, пәннің құрылымы техникалық мамандықтардың барлығына бірдей болуы мүмкін емес. Бірақ, іс-жүзінде сұйықтарға (газдарға) пайдаланылатын жалпы заңдылықтарды, теңдеулерді және оларды шешетін негізгі әдістерді барлық мамандықтар білу керек.
Сұйықтар мен газдардың механикасын зерттейтін физиканың бөлімдері
Гидроaэромеханика-сұйықтар мен газдардың механикалық қасиеттерін, олардың қозғалысын және олардың ішіндегі қатты денелердің қозғалысын зерттейтін физиканың бөлімі. Газ және сұйық-бұл заттың әртүрлі агрегаттық күйлері, бірақ олардың ортақ қасиеті-аққыштығы бар. Сондықтан аққыш заттар механикасы үшін сұйықтар мен газдардың арасында үлкен айырмашылық жоқ. Сұйық ауырлау, бірақ газдардың ортақ қасиеті, яғни пішіндерін тез өзерту қабілеттілігі барынша маңыздырақ.
Гидроаэростатика сұйық немесе газдың тыныштық күйін немесе олардың қозғалыс жаылдамдылығы аз күйін зерттейді. Гидростатиканы ғылым ретінде қалыптастыруда ежелгі грек ғалымы Архимед(б.з.д. IIIғ.),италиялық физик Э.Торричелли (1608-1647), француз физигі Б.Паскаль (1623-1662) сияқты көптеген атақты оқымыстылар үлкен рөл атқарды.
Гидроаэродинамика сұйық пен газдардың қозғалысын, сол сияқты ұшқыш аппараттар мен суасты қайығының, су көліктерінің, сонымен қатар денелердің (метеориттердің, кометалардың)атмосферадағы қозғалысын, құстардың, жәндіктердің ұшуын зерттейді. Гидроаэродинамика ілімін құруда швейцар физигі Д.Бернуллидің (1700-1782) еңбегі шексіз. Гидроаэродинамика заңдары техника мен өндірісті, олардың көмегімен ұшқыш аппараттардың, кемелердің, автокөліктердің сыртқы пішінін жақсартуда, сол сияқты сұйықтар мен газдарды қолданатын өндірістік процестердің тиімділігін арттыруда(аэрозольдік бүркуде, оптикалық талшықтар дайындауда) пайдалы. Гидроаэродинамиканың заңдары ауа мен судың динамикалық қасиеттерімен байланысты табиғи құбылыстарды түсіндіруде және болжауда көмектеседі. Ғарыштық кемелерді және зымырандарды құрастыруда осы ғарыштық ұшқыш аппараттардың Жер атмосферасындағы қозғалыс заңдары білу барынша маңызды мәселе. Үлкен жылдамдықтарда ұшқыш аппараттардың пішінін және қырынан қарағандағы сұлбасын(кескінін) білу қажет. Осы құбылыстарды зерттеуге кеңес физигі С.П.Королев (1907-1966)барынша маңызды үлес қосты.
Гидромеханикада сұйықтың не газдың нақты құрылысы ескерілмейді, олар кеңістікте үзіліссіз таралған тұтас орталар ретінде қарастырылады. Тұтас орта моделі аса сиретілген газдар үшін қолдануға жарамсыз. Сұйықтар мен газдардың қатты денелерден айырмашылығы – олар өз пішіндерін сақтамайды, құйылған ыдыстың пішінін қабылдайды. Сұйықтар газдардан оларда беттік қабаттың болмайтындығымен, бірдей жағдайларда тығыздығының үлкендігімен (кризистік күйден басқа жағдайда), тығыздықтың қысымға тәуелділік сипатымен және сұйықтардың іс жүзінде сығылмайтындығымен ерекшеленеді.
Гидростатикасұйықтардың тепе-теңдiгiн қарастыратын механиканың бөлiмi. Газдар мен сұйықтардың тепе-теңдiгiн және қозғалысын зерттегенде оларды үздiксiз тұтас орта түрiнде қарастырады.