Аэродинамика және гидродинамика арасындағы байланыс

Гидравлика негіздері және аэродинамика» пәнінен ашық сабақ
Сабақ тақырыбы: № 21 «Аэродинамика және гидродинамика арасындағы байланыс»
Сабақ түрі: Аралас сабақ / Білім, біліктілік және дағдыны қалыптастыру сабақ/

Сабақ әдісі: Баяндау, мәліметтер беру, таратпа жұмыстар
Білімділік мақсаты: Жаңа тақырыпты меңгерту, пәнге деген қызығушылықты арттыру. « Аэродинамика және гидродинамика арасындағы байланыс» тақырыбы бойынша кең мәлмет беру, бағалау, қорытынды жасау.
Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың ой - өрістерін есте сақтау қабылеттерін, тыңдаған материалдарды еске сақтау қабілетін дамыту, өткенді есте сақтау
Тәрбиелік мақсаты: Оқушыларға кәсіптік бағыт бағдар беру, таңдаған мамандығына деген құрмет пен сүйіспеншілігін арттыру, өз шешімін дұрыс таңдауға баулу.
Пән аралық байланыс: Физика «Газдың және будың ұлғайғандағы жұмысы»
Көрнекіліктер: карточка - тапсырмалар, интерактивті тақта, оқулықтар.
Қолданған әдебиеттер: Ш. Сүгіров « Гидродинамика» Алматы 1988
Ә. Қадырбаев «Гидравлика және гидрометрия негіздері» Астана 2011

Сабақ барысы
І. Ұйымдастыру бөлімі /3 мин/
- оқушылармен сәлемдесу
- оқушыларды түгендеу
- оқушыларды сабаққа дайындығын тексеру

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру /15мин/
- жалпылама сұрау
- карточка - тапсырма жұмысы

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру /60 мин/
а/Аэродинамика туралы түсінік
б/Гидродинамика туралы түсінік
в/Аэродинамик және гидродинамика арасындағы байланыс
ІҮ. Жаңа тақырыпты бекіту /8мин/
- сұрақтар қою
Ү. Қорытынды бөлім /3мин/
- оқушыларға баға қою және сұрақтарына жауап беру
ҮІ. Үй тапсырмасын беру /1мин/
Сабақ барысы

І. Ұйымдастыру бөлімі /3 мин/
Мен сендерге өткен сабақтағы алған білімдеріңді қолдана отырып ойлану, толғану жолымен келесі тапсырмаларды орындап, сұрақтарға жауап беруді ұсынамын.
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру /15мин/

1. Карточка
1. Газдар неше түрге бөлінеді?
Газдар екі түрге бөлінеді табиғи және жасанды
2. Табиғи газдардың дайындалуына байланысты неше түрге бөлінеді?
1. Метаннан тұратын құрғақ газ
2. Мұнаймен бірге шығатын өте ауыр көмір сутекті, майлы газ
3. Сұйық газбен бу конденсатының қосындысынан тұратын элементтер

2. Карточка
1. Құбырлар бойымен газдардың қозғалысы қандай мақсатта әр түрлі болады?
Құбырлар бойымен газдар ауа, бу, табиғи және жасанды газдар немесе тұрмыстық техника мақсатта газдар қозғалысы кеңінен қолданылады.
2. Аз қысыммен құбыр бойында қозғалып ағатын газдарға арналған Бернулли теңдеуі?
Газдарға арналған Бернулли теңдеуі
ρ ɡ(z1 - z2)+(р1 - р2)+ρ(ύ21 - ύ22) /2
3. Карточка
1. Газдың орташа тығыздығының формуласы?
Рорт=Р1+Р2/2 немесе ρ=Рорт/(РТ)

2. Табиғи газың жану процессіндегі металл мен оттегінің қосылғандағы химиялық реакциясы қандай болат?
СН4+2О2=СО2+2Н2О
Жалпылама сұрақ
1. Газ және сұйық дегеніміз не?
2. Газдың қысымы дегеніміз не?
3. Егер газдың температурасы өзгермесе онда оның берілген массасы үшін газ қысымының көлемі көбейтіндісіне қандай болады?
4. Сұйық пен газдардың қозғалысы?
5. Газ неше түрге бөлінеді?
6. Идеал газ күйінің теңдеуі?

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру /60 мин/
а/Аэродинамика туралы түсінік
б/Гидродинамика туралы түсінік
в/Аэродинамик және гидродинамика арасындағы байланыс

а/Аэродинамика туралы түсінік
Аэродинамика (көне грекше: aēr – ауа және көне грекше: dŷnamіs – күш) — гидроаэромеханиканың ауа (газ) қозғалыс заңдарын және онда қозғалатын денелердің бетіне әсер ететін күштерді зерттейтін бөлімі.
Аэродинамика жеке ғылым ретінде 20 ғасырдың бас кезінде авиацияның дамуына байланысты қалыптасты. Аэродинамикада жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан төмен (340 м/с - тан төмен) қозғалыстар қарастырылады. Сондықтан ол ұшу аппараттарын, қалақты машиналарды, т. б. жасаудың теория негізі болып табылады.

Аэродинамиканың негізгі шешетін мәселесі – аэродинамик. көтеруші күшті жоғарылату, аэродинамикалық кедергіні азайту жолдарын іздестіру. Аэродинамика теориясы аэромеханикалық теңдеулер түрінде дәлелденеді. Аэродинамиканың тәжірибелік әдістері арқылы (мысалы, аэродинамикалық құбырда сынау) ұқсастық теориясына сүйене отырып ұшу аппараттарына әсер ететін аэродинамик. күштер (алдымен кішірейтілген модельді сынау арқылы) анықталады. Ал авиациялық емес аэродинамикада (өнеркәсіптік Аэродинамика) жел қозғалтқышы, ауа ағынды аппараттар (эжекторлар), желдеткіш техникасы (ауа кондиционерлері), жер көлігінің (автомобильдер, поездар) қозғалысына байланысты пайда болатын аэродинамикалық күштер, сондай - ақ үйлер мен ғимараттарға желдің әсері, т. б. қарастырылады.

Аэродинамика — газ тәрізді ортаның (соның ішінде ауаның) қозғалысының және оның акқыш денемен өзара әрекетінің заңдарын зерделейтін механика бөлігі. Авиация, космостық - ракета, артиллерия және басқа техникаларды жоспарлау кезінде кеңінен қолданылады. Аэродинамика теориялық (газ қозғалысының заңдылығын және оның денеге ықпал етуін зерделейді) және эксперименттік (газ қозғалысын және оның айнала ағу денелерімен, атап айтқанда, аэродинамикалық трубалар моделдеріндегі немесе ұшу аппараттарында өзара әрекетін зерттейді) болып бөлінеді.
Аэродинамиканың негізгі мақсаты — қозғалыстағы денеге газ әсер ету кезінде пайда болатын күш пен жағдайды, ұшу аппараттарының аэродинамикалық сипатқа ие болуын зерттеу.

Аэродинамикалық күштер — ауада не газды ортада қозғалушы денеге әсер ететін күштер. Ауадан ауыр ұшатын аппараттардың ұшуы ауа ағысының кезінде пайда болатын осы күштерді пайдалануға негізделген. Аэродинамикалық күштердің көлемі ауа ағысының жылдамдығына, ауа тығыздығына, дененің бітіміне, жоғары сыртқы беттің жай - күйіне байланысты.

Бейнебаян көрініс (Ұшу аппараттарының аэродинамикалық сипатқа ие болуын зерттеу).

Ең алғашқы аэродинамикалық автомобиль
Әлемдегі ең алғашқы аэродинамикалық автомобиль туралы әңгімелеп берсек. Бұл автомобиль бір жағынан сүңгуір кемеге ұқсаса, екінші жағынан судың тамшысына келіңкірейді. 20 ғасырдың басында құрастырылып шыққан бұл машина шамамен сағатына 139 км жолды жүріп өте алатындай жылдамдыққа ие болды.
Аэродинамикалық автомобильдердің алғашқы прототипінің авторы - граф Марк Рикоттихо еді. Өнімді құрастырып шыққан - Alfa Romeo компаниясы

ALFA 40/60 HP
20 ғасырдың басында бұндай жылдамдыққа қол жеткізу үлкен жаңалық болатын. Оның үстіне қозғалтқыш та әлсіз еді (70 л. с./52кВт). ALFA 1914 40/60 Aerodinamica деп аталған автомобильдің салоны ұшақты еске салатын. Жүргізушінің орны салонның қақ ортасына орналасты. Машинаның алдыңғы жағындағы "туннельде" радиатор орын тепті. Сол кезеңдердегі ALFA - ның басқа өнімдері секілді бұл автомобильдің қозғалтқышы үлкен ( 6082 куб. см.) әрі 4 клапанды болды. Өкінішке орай, бұл итальяндық өнім өндіріске шыққан жоқ. Тарихшылардың айтуынша, үлгі экономикалық тұрғыдан тиімсіз болғандықтан, көпшілікке тарамаған.
Аэродинамикалық труба (Аэродинамическая труба) — дененің ағымдылығы процесін эксперименттік зерттеу үшін ауа немесе газ ағынын жасайтын қондырғы. Үлгілерді Аэродинамикалық трубада сынай отырып, жалпы ұшақтың бөліктерінің неғұрлым тиімді тұлғаларын табады, оның беріктігін, маневрлілігін, ұшу барысында оған әсер ететін жүк шамасын анықтайды. Аэродинамикалық труба өлшемдері мен ауа ағынының жылдамдығы әр түрлі болады

б/Гидродинамика туралы түсінік
Гидродинамика (гидро... және динамика) – гидроаэромеханиканың сығылмайтын сұйықтықтың қозғалысын және оның өзімен шекаралас орналасқан қатты денемен әсерлесуін зерттейтін бөлімі.
Гидродинамика – сұйықтық пен газ механикасының ертеден келе жатқан әрі жақсы дамыған саласы.
Гидродинамика көмегімен сұйықтықтың жалпы қасиеттеріне механиканың негізгі заңдары мен тәсілдерін қолдана отырып, сұйықтық алып жатқан тұтас ортаның кез келген нүктесінің жылдамдығы, қысымы тәрізді өлшемдер анықталады.
Гидродинамиканың негізгі тәсілдері дыбыс жылдамдығынан (шамамен 330 м/сx1200 км/сағ) жылдамдығы төмен газ қасиеттерін зерттеу үшін де пайдаланылады. гидродинамика теория гидродинамика және эксперименттік гидродинамика болып екіге бөлінеді. Теориялық гидродинамикада сұйықтықтың жеке бөлшектері сұйық орналасқан тұтас ортаның материалдық нүктелері ретінде қарастырылады немесе сұйықтық алып жатқан кеңістіктегі жылдамдықтар өрісі зерттеледі. гидродинамика тұрғысынан алғанда сұйықтықтың ең басты қасиеті – аққыштық пен тұтастық. Сұйықтықтың газ тәріздес ортадан негізгі айырмашылығы – оның сығылмайтындығы. Мұндай сұйықтықтар үшін үзіліссіздік теңдеуі мен Навье - Стокс теңдеуі қолданылады. Тұтқыр сұйықтық қозғалысы қарастырылғанда, ағыс сипаттамасы болып табылатын өлшемсіз шама – Рейнольдс саны қолданылады. Эксперименттік гидродинамика тәсілдерінің қатарына сұйықтық қозғалысы мен оған шекаралас орналасқан қатты дене маңындағы ағысты кішірейтілген масштабта қайта жасап алуға негізделген модельдеу тәсілдері жатады. гидродинамиканың көптеген есептерін шешуге ұқсастық теориясы мен ұқсастық өлшеміне негізделген гидродинамикалық тәжірибелер де қолданылады. гидродинамика әдістері гидравлика, гидрология және гидротех. есептерін шығаруды, гидротурбинаны, сорғыларды, құбырларды, т. б. есептеуді табысты шешуге мүмкіндік береді. Әр түрлі жағдайдағы (тұтқыр күштер, магниттік гидродинамикалық күштер, т. б.) ламинарлық ағыс гидродинамикасы (матем. модельдеу әдісімен) жүргізілді. Гидродинамикалық қысым деп - қозғалып тұрған сұйықтың ішіндегі қысымды айтамыз. Сұйық қозғалысын сипаттайтын негізгі элементтер болып сұйық ішіндегі қысым мен сұйықтың әр нүктесінің қозғалыс жылдамдықтары саналады.
Бейнебян (құбырдағы су қандай қысыммен жүру жолы)

в/Аэродинамик және гидродинамика арасындағы байланыс
Аэродинамика ғылым саласы — газ тәрізді ортаның (соның ішінде ауаның) қозғалысының және оның акқыш денемен өзара әрекетінің заңдарын зерттейтін механика бөлігі. Авиация, космостық - ракета, артиллерия және басқа техникаларды жоспарлау кезінде кеңінен қолданылады. Аэродинамика теориялық (газ қозғалысының заңдылығын және оның денеге ықпал етуін зерттейді) және эксперименттік (газ қозғалысын және оның айнала ағу денелерімен, атап айтқанда, аэродинамикалық трубалар моделдеріндегі немесе ұшу аппараттарында өзара әрекетін зерттейді) болып бөлінеді.
Ал Гидродинмамика саласы – сұйық кинематиканы динамикамен бірге қарастырады да, оның айырмашылығын, түрлерін зерттеумен қатар сұйық кинематикалық сипаттамаларына түскен күштерді есептемегендегі сұйық қозғалысын, ал сұйық динамикасы сұйық қозғалысына түсетін күштердің байланыстылық заңдылығын зерттейді.
Гидравликалық сұйықты үздіксіз орта ретінде қарайды да, оның барлық кеңістігінде толық толтырады. Гидравликалық қысым әр нүктеде оның координатаның функциясы болып табылады, сонымен қатар уақыт аралығында өзгеруінен, ол уақыт функциясы температура болады.
Аэродинамика мен Гидродинамика арасындағы байланысқа тоқталатын болсақ, Аэродинамика қозғалыстағы газ әсер ету кезіндегі пайда болатын күш пен жағдайды, ұшу апаратының аэродинамикалық сипатқа ие болуын зерттейді. Ал Гидродинамика сұйық қозғалысының заңдарын зерттейді. Гидродинамиканың заңдары арқылы сұйықтың су құбырлары, канализациялық трубаларды және т. б. қозғалысты зерттеуге болады.

ІҮ. Жаңа тақырыпты бекіту /8 мин/
Жаңа тақырып бойынша білімдерін жинақтау, бекіту мақсатында оқушыларға өтілген тақырып бойынша сұрақтар қойылады.
1. Аэродинамик дегеніміз не?
2. Аэродинамикалық күштер мен негізгі мақсаты?
3. Гидродинамика дегеніміз не?
4. Аэродинамика мен гидродинамика арасындағы байланыс?
5. Гидродинамикалық қысым дегеніміз не?

Ү. Қорытынды бөлім /3мин/
Балалар, бүгінгі сабағымызда бірталай білім берілді. Сіздер көптеген «Аэродинамика және гидродинамика арасындағы байланыстары» туралы мәліметтер алдыңыздар. Сабағымызды қорытындылайық.
ҮІ. Үй тапсырмасын беру /1мин/
1. Ш. Сүгіров « Гидродинамика» 35 - 39 беттер
2. Конспектіні оқып келу