Сыѓымдылыќ

Сыѓымдылыќ – ќысымныњ µзгеруінен с±йыќтыњ ќасиетініњ µзгеруі – кµлемді сыѓылудыњ коэффициентімен сипатталады, β_ω, Па^-1, с±йыќ кµлемініњ µзгеруін кµрсетеді ΔΩ/Ω (м³/м³) ќысымныњ бірлікке ΔР (Па) ауысуында:

(3)

«-» белгісі формулада ќысым жоѓарылаѓанда с±йыќ кµлемініњ азаятынын кµрсетеді.

Параметр µзгеру зањдылыѓы бойынша с±йыќтыњ к‰йін изотермиялыќ жєне адиабатикалыќ сыѓылу арќылы айырады. Массаы µзгермегенін ескере отырып

(4)

Одан аламыз (5)

в_Щ кµлемді сыѓу коэффициенті с±йыќ тыѓыздыѓыныњ ќысымныњ бірлікке µзгергенде салыстырмалы µзгеруін аныќтайды. Коэффициентке кері кµлемді сыѓылу мєні, с±йыќ тыѓыздыѓы модулі деп аталады (Е₀, Па):

(6)

немесе (7)

б±дан (8)

Ќатынасы (8) с±йыќтыќтыњ барлыќ жаѓынан сыѓылу Гук зањын кµрсетеді.

Е₀ тыѓыздыќ модулі мєні температура мен ќысымѓа байланысты, сондыќтан с±йыќтыќ Гук зањымен ж‰рмейді. 2 кестеде Е₀ судыњ тыѓыздыѓы мєні єрт‰рлі температурада кµрсетілген (ќысым диапазоны – ќалыптыдан 50 атм).

Гидравлика механизмінде ќолданылатын минералды май тыѓыздыѓы модулі t=20⁰C-та 1,35-1,75 MПа болады (тµмен мєн жењіл майѓа тєн), бензин жєне керосин – 1,3 MПа, глицерин – 4,4 MПа, сынап – орташа 3,2 MПа. Сазды ерітінді б±рѓылауда ќолданылатын мєні Е₀= 2,5 MПа.

Кесте 2

Су тыѓыздыѓы модулі мєні

Тыѓыздыѓы мєні	Температура, С
	0	10	20	30
Е, MПА	999,87	999,97	1000,0	999,97

Судыњ сыѓылуы µте мањызды. Ќысым 9,81 МПа кµтерілгенде су кµлемі 0,0005% азаяды. Сонымен бірге судыњ сыѓылуы болаттыњ сыѓылуынан 100 есе ‰лкен болады.

Негізінен, суды сыѓылмайтын орта деп санайды. Біраќ, ±мытпау керек м±ндай жаѓдай тек ќысым аз болѓанда ѓана болады. Судыњ сыѓылуы Єлемдік м±хит дењгейіне єсерін тигізеді. Егер су сыѓылмайтын болса, онда су дењгейі м±хитта 30 м кµтерілетін еді.

Гидравликалыќ ж‰йені эксплуатациялау практикасында (мысалы, ќ±бырдаѓы ќ±рылѓы кенеттен ашылып немесе жабылѓанда) с±йыќтыњ ќысымы µзгереді.

Шексіз біртекті с±йыќта немесе ќабырѓалармен шектелген кµлемде, дыбыс таралу жылдамдыѓы

(9)

Ќатынасын есепке ала отырып (7)

(10)

Егер с±йыќ сыѓылмайды десек, Дс→0, онда с→∞. С±йыќтыњ кµлемі ‰лкен болѓанда немесе ќысым тез µзгергенде с→∞ ќолдану ќателікке єкеледі.

Температуралыќ µсу коэффициенті

Температуралыќ µсу – с±йыќтыњ температура µзгергенде кµлемін µзгертерін ќасиеті – Я_t температура коэффициентімен сипатталады, с±йыќ кµлемініњ температура бірлігіне ауысќандаѓы (1⁰С) жєне т±раќты ќысымда:

(11)

Кµптеген с±йыќ ‰шін в_t ќысым ±лѓайѓанда тµмендейді. Су ‰шін ќысым ±лѓайѓанда 50⁰С температурада коэффициент в_t – µседі, ал 50⁰С тан жоѓары температурада – тµмендейді. 3-ші кестеде в_t мєні кейбір с±йыќтарѓа 20⁰С-таѓы жєне ќалыпты ауа ќысымындаѓы мєні келтірілген.

в_t коэффициенті м±най µнімі тыѓыздыѓы тµмендегенде 920-дан 700 кг/м³ 0,0006 ден 0,0008 дейін барады. Ж±мыс с±йыќтыѓына гидрож‰йелік коэффициент _t сµнген температуралармен ќабылдаймыз. Б±л с±йыќтыќтар ‰шін атмосфералыќ ќысым 60МПа дейін барып, _t дейін барады, Демек 10-20% . Егер ж±мыс с±йыќтыѓыныњ температурасы жоѓары болса, онда оныњ коэффициенттік _t ±лѓаюы жоѓары болады.

3 кесте.

Єрт‰рлі с±йыќтыќтарѓа арналѓан кµлемдік кењеюдіњ_t температуралыќ коэффициенті

коэффициент	су	глицирин	спирт	м±най	сынап
t10-3К-1	0,15	0,50	1,10	0,60	0,18

4 кесте. ќалыпты атморсфералыќ ќысымда судыњ _t кµлемдік кењейюдіњ мєндері берілген .

4 кесте.

Суѓа арналѓан _t кµлемдік кењеюдіњ температуралыќ коэффициенті

Ќысым Р, атм	t10-6К-1 температурада t0C
	1-10	10-20	40-50	60-70	90-100
1	140	150	420	556	719
100	430	165	422	548	н/д
500	1490	236	429	523	661

С±йыќтыќты ќыздырѓан кезде кµлемі мен тыѓыздыѓы ±лѓаяды. Б±л кему Д.И. Менделеевтіњ формсуласымен аныќталады:

(12)

Т±тќырлыќ

Т±тќырлыќ-с±йыќтыќ ќ±рамы ќабаттарыныњ жылжуына кері єсерін тигізіп кедергі тудырады. Т±тќырлыќ жылжыѓан кезде кедергі к‰штерініњ єсерінен пайда болады. Оны ішкі ‰йкеліс к‰ші немесе т±тќырлыќ деп атаймыз. Осы к‰штердіњ кµмегімен ќозѓалып келе жатќан с±йыќтыќ ќабаты келесі кµршілес ќабатты тежейді. Ішкі ‰йкеліс к‰ші молекула аралыќ байланыстармен ќозѓалып келе жатќан ќабаттарды байланыстырады.

С±йыќтыќтаѓы ішкі ‰йкеліс к‰шін алѓаш рет Ньютон тапќан болатын. Ол ішкі ‰йкеліс к‰штерініњ арасындаѓы пропорционалдылыќты аныќтап, ќабаттардыњ таралуын байќаѓан. Кµптеген зерттеулер бойынша ішкі ‰йкеліс к‰шінініњ єсерінен пайда болып, келесідей формуламен µрнектеледі:

(13)

м±ндаѓы пропорционалдылыќ коэффициенті (с±йыќтыќтыњ динамикалыќ т±тќырлыѓы) наќты с±йыќтыќ ерекшеліктерін есепке алады.

-жылжу деформациясыныњ жылдамдыѓы

Дµњгелек кµлденењ ќиылыстаѓы с±йыќтыќтыњ т‰зу сызыќты ќабатты ќозѓалысын ќарастырамыз. (1 сурет). С±йыќтыќ саќиналы концентрациялы цилиндрлік ќабат ќалыњдыѓымен ќозѓалады dr, осы кезде ќабат жылдамдыѓы осьтен ќ±быр ќабырѓасына дейін кемиді. Кµршілес ќабаттардыњ жылдамдыѓыныњ айырмашылыќтары dv тењ. Ќиылысыќан ќабаттардыњ бетінде ішкі ‰йкеліс пайда болады. Сонымен с±йыќтыќтыњ элементарлы кµлемін ќарастырамыз (2 сурет).

1 сурет. Дµњгелек кµлденењ ќиылысќан цилиндрлі ќ±бырдаѓы т‰зусызыќты ќабатты с±йыќтыќтыњ ќозѓалыс сызбасы.

2 сурет. Дµњгелектенген кµлдененењ ќиылысќан цилиндр ќ±бырдаѓы с±йыќтыќтыњ деформацияланѓан элементарлы кµлемініњ сызбасы.

Єрт‰рлі жылдамдыќпен ќозѓалѓан ќабатты ќозѓалыста аталѓан кµлемніњ жоѓарѓы жєне тµменгі беттері таралып, жылжу деформациясы болады, осы кезде жылдамдыќ келесі формуламен µрнектелген:

(14)

Демек,

(15)

М±ндаѓы аѓым осьіндегі нормаль бойынша алынѓан жылдамдыќ градиенті.