შესავალი

წინა თავში ნაჩვენები იყო, რომ უძრავ მდგომარეობაში მყოფი სითხეების მიერ მოქმედი ძალების ზუსტი მათემატიკური სიტუაციების მიღება ადვილად შეიძლება. ეს იმიტომ ხდება, რომ ჰიდროსტატიკაში მხოლოდ მარტივი წნევის ძალებია ჩართული. როდესაც განვიხილავთ მოძრავ სითხეს, ანალიზის პრობლემა მაშინვე გაცილებით რთულდება. გასათვალისწინებელია არა მხოლოდ ნაწილაკების სიჩქარის სიდიდე და მიმართულება, არამედ სიბლანტის კომპლექსური გავლენა, რომელიც იწვევს ძვრის ან ხახუნის სტრესს მოძრავი სითხის ნაწილაკებსა და მათ შემცველ საზღვრებზე. სითხის სხეულის სხვადასხვა ელემენტებს შორის შესაძლო ფარდობითი მოძრაობა იწვევს წნევის და ძვრის სტრესების მნიშვნელოვან ცვლილებას ერთი წერტილიდან მეორეზე ნაკადის პირობების მიხედვით. ნაკადის ფენომენთან დაკავშირებული სირთულეების გამო, ზუსტი მათემატიკური ანალიზი შესაძლებელია მხოლოდ რამდენიმე და საინჟინრო თვალსაზრისით, ზოგიერთ არაპრაქტიკულ შემთხვევაში. ამიტომ, აუცილებელია ნაკადის პრობლემების გადაჭრა ექსპერიმენტით ან გარკვეული გამარტივებული ვარაუდების გაკეთებით, რომლებიც საკმარისია თეორიული გადაწყვეტის მისაღებად. ეს ორი მიდგომა ურთიერთგამომრიცხავი არ არის, რადგან მექანიკის ფუნდამენტური კანონები ყოველთვის ვალიდურია და საშუალებას იძლევა ნაწილობრივ თეორიული მეთოდების გამოყენება რამდენიმე მნიშვნელოვან შემთხვევაში. ასევე მნიშვნელოვანია ექსპერიმენტულად დადგინდეს გამარტივებული ანალიზის შედეგად რეალური პირობებიდან გადახრის ხარისხი.

ყველაზე გავრცელებული გამარტივების დაშვებაა, რომ სითხე იდეალური ან სრულყოფილია, რითაც აღმოიფხვრება სიბლანტის რთული ეფექტები. ეს არის კლასიკური ჰიდროდინამიკის საფუძველი, გამოყენებითი მათემატიკის დარგი, რომელმაც ყურადღება მიიპყრო ისეთი გამოჩენილი მეცნიერების, როგორებიც არიან სტოუკსი, რეილი, რანკინი, კელვინი და ლემბი. კლასიკურ თეორიას სერიოზული თანდაყოლილი შეზღუდვები აქვს, მაგრამ რადგან წყალს შედარებით დაბალი სიბლანტე აქვს, ის ბევრ სიტუაციაში რეალური სითხის მსგავსად იქცევა. ამ მიზეზით, კლასიკური ჰიდროდინამიკა შეიძლება ჩაითვალოს სითხის მოძრაობის მახასიათებლების შესწავლის უაღრესად ღირებულ საფუძვლად. ეს თავი ეხება სითხის მოძრაობის ფუნდამენტურ დინამიკას და წარმოადგენს საბაზისო შესავალს შემდგომი თავებისთვის, რომლებიც ეხება სამოქალაქო ინჟინერიის ჰიდრავლიკაში წარმოშობილ უფრო სპეციფიკურ პრობლემებს. გამოყვანილია სითხის მოძრაობის სამი მნიშვნელოვანი ძირითადი განტოლება, კერძოდ, უწყვეტობის, ბერნულის და იმპულსის განტოლებები და ახსნილია მათი მნიშვნელობა. მოგვიანებით, განიხილება კლასიკური თეორიის შეზღუდვები და აღწერილია რეალური სითხის ქცევა. მთელი ნაშრომის განმავლობაში ვარაუდობენ შეკუმშვად სითხეს.

ნაკადის ტიპები

სითხის მოძრაობის სხვადასხვა ტიპი შეიძლება კლასიფიცირდეს შემდეგნაირად:

1. ტურბულენტური და ლამინარული

2. ბრუნვითი და არროტაციული

3. სტაბილური და არამდგრადი

4. ერთგვაროვანი და არაერთგვაროვანი.