|
-Mavzu:
Suyuqliklar to‘g‘risida tushuncha. Suyuqliklarni xususiyatlari
|
| bet | 4/8 | | Sana | 01.02.2024 | | Hajmi | 316,65 Kb. | | #149949 |
Bog'liq 3-4-21 NGI TEXNOLOGIK QURILMALAR VA OPERATORLAR FANIDAN MA\'RUZA MATNI4-Mavzu:
Suyuqliklar to‘g‘risida tushuncha. Suyuqliklarni xususiyatlari.
REJA:
Suyuqliklar to‘g‘risida tushuncha.
Suyuqliklarni xususiyatlari.
Juda kichik miqdordagi kuchlar ta’sirida o‘z shaklini o‘zgartiruvchi fizik jismlar suyuqliklar deb ataladi. Ular qattiq jismlardan o‘z zarrachalarining juda harakatchanligi bilan ajralib turadi va oquvchanlik xususiyatiga ega bo‘ladi. Shuning uchun ular qaysi idishga quyilsa, o‘shaning shaklini oladi. Gidravlikada suyuqliklar ikki gruppaga: tomchilanuvchi (kapelnie) suyuqliklarga va gazsimon suyuqliklarga ajraladi. Suyuqlik deganda tomchilanuvchi suyuqlikni tuchunishga odatlanilgan bo‘lib, ular suv, spirt, neft, simob, turli moylar va tabiatda hamda texnikada uchrab turuvchi boshqa har xil suyuqliklardir. Tomchilanuvchi suyuqliklar bir qancha xususiyatlarga ega: 1) hajmi bosim ta’sirida juda kam 0‘zgaradi va siqilishga qarshiligi juda katta; 2) harorat o'zgarishi bilan hajmi oz miqdorda o'zgaradi;. 3) cho‘zuvchi kuchlarga deyarli qarshilik ko‘rsatmaydi; 4) sirtida molekulalararo o‘zaro qovushoqlik kuchi yuzaga keladi va u sirt taranglik kuchini vujudga keltiradi. Tomchilanuvchi suyuqliklaming boshqa xususiyatlari to‘g‘risida keyinchalik yana to'xtalib o'tamiz. Gazlar tomchilanuvchi suyuqliklardagiga nisbatan ham tezroq harakatlanuvchi zarrachalardan tashkil topgan bo‘lib, ular bosim va temperatura ta’sirida o‘z hajmini tez o‘zgartiradi. Ularda cho‘zuvchi kuchga qarshilik va qovushoqlik kuchi tomchilanuvchi suyuqliklarga nisbatan juda ham kam. Gazlar bilan gaz dinamikasi, termodinamika va aerodinamika fanlari shug‘ullanadi. Gidravlika kursi asosan tomchilanuvchi suyuqliklar bilan shug‘ullanadi. Shuning uchun uni bundan buyon to‘g‘ridan-to‘g‘ri suyuqlik deb atayveramiz. Suyuqliklar tutash jismlar qatoriga kiradi va muvozanat hamda harakat hollarida doimo qattiq jismlar (suyuqlik solingan idish tubi va devorlari, quvur va kanallaming devorlari va boshqalar) bilan chegaralangan boiadi. Suyuqliklar gazlar (havo) bilan ham ma’lum chegara bo'yicha ajralishi mumkin. Bu chegara erkin sirt (svobodnaya poverxnost) deb ataladi. Suyuqliklar siljituvqhi kuchlarga sezilarli darajada qarshilik ko‘rsatadi va bu qarshilik ichki kuchlar sifatida namoyon bo'ladi. Ularni aniqlash suyuqliklar harakatini tekshirishda muhim ahamiyatga egadir. Suyuqliklarga ta’sir qiluvchi kuchlar qo‘yilish usuliga qarab ichki va tashqi kuchlarga ajraladi: ichki kuchlar - suyuqlik zarrachalarining o‘zaro ta’siri natijasida vujudga keladi; tashqi kuchlar - suyuqlikka boshqa jismlaming ta’sirini ifodalaydi (masalan, suyuqlik solingan idish devorlarining ta’siri, ochiq yuzaga ta’sir qilayotgan havo bosimi va h.k.). Ichki kuchlar siljituvchi kuchlarga qarshilik sifatida namoyon bo‘ladi va ichki ishqalanish kuchi deyiladi. Tashqi kuchlami yuza bo‘yicha va hajm bo'yicha ta’sir qiluvchi kuchlar sifatida ko‘rish mumkin. Shuning uchun suyuqliklarga ta’sir qiluvchi kuchlar yuza bo'yicha yoki hajm bo‘yicha ta’sir qilinishiga qarab yuzaki va massa kuchlarga bo‘linadi. Yuzaki kuchlar - qaralayotgan suyuqlik hajmining sirtlariga ta’sir qiluvchi kuchlardir. Ularga bosim kuchi, sirt taranglik kuchi, suyuqlik solingan idish devorining reaktsiya kuchlari, ichki ishqalanish kuchi kiradi. Ichki ishqalanish kuchlari suyuqlik harakat qilgan vaqtda yuzaga keladi va qovushoqlik xususiyatini yuzaga keltiradi (awalgi paragrafga qarang). Massa kuchlar - qaralayotgan suyuqlik hajmining har bir zarrasiga ta’sir qiladi va uning massasiga proportsional bo‘ladi. Ularga og'irlik va inertsiya kuchlari kiradi.
Solishtirma og‘irlik. Suyuqlikning hajm birligiga teng miqdorining og'irluning solishtirma og‘irligi deb ataladi va grekcha у harfi bilan belgilanadi. Yuqorida aytilgan ta’rifga asosan
bu yerda V - suyuqlik hajmi (birligi m3), G - og‘irligi (birligi N). Solishtirma og‘irlikning o‘lchov birligi SI sistemasida
texnik sistemada esa - - bo‘lib, ular o‘zaro quyidagicha begilangan:
Solishtirma og‘irlik hajmi awaldan ma’lum bo‘lgan turli idishlardagi suyuqliklaming og‘irligini o‘lchash usuli bilan yoki areometrlar yordami bilan aniqlanadi. Solishtirma og‘irlik bosimga va temperaturaga bog‘liq bo‘lib, ular o‘rtasidagi munosabat ideal gazlar uchun quyidagi formula bilan ifodalanadi:
Suyuqlikning berilgan temperaturada erkin bug'lanishi va uning bug‘lari yopiq idishdagi bo‘shliqni to‘yinish holatigacha toidirish uchun kerak bo‘lgan bosim suyuqlik to‘yingan bug'ining bosimi deb ataladi. Shunga asosan suyuqlik to'yingan bug'ining bosimi bug‘ning yopiq idish ichida suyuqlik bilan muvozanatlashgan holatiga tegishli barqar6rlashgan bosimdir. Bu bosim suyuqliklardan yuqori temperaturada foydalanish mumkinligini va ulaming turli gidravlik qurilmalar, gidrosistemalardagi kavitatsiya xossasini aniqlash uchun foydalaniladi. Suyuqliklaming bugManishi sirt bo'yicha ham, uning butun hajmi bo'yicha bug‘ pufakchalari hosil bo‘lishi (qaynashi) yo‘li bilan ham yuz berishi mumkin. Bunda ikkinchi hoi, xohlagan temperaturada yuz beradigan sirt bo‘yicha bugianishdan farqli ravishda, faqat ma’lum temperaturada, ya’ni to‘yingan bug* bosimi suyuqlik sirtidagi bosimga teng boMadigan temperaturada yuz beradi. Bosim ortishi bilan qaynash temperaturasi ortadi, kamayishi bilan esa kamayadi. Bir jinsli suyuqliklarda to‘yingan bug1 bosimi har bir temperatura uchun bir xil miqdorga ega bo‘ladi, suyuqlik va bug‘ning miqdoriy nisbatiga bog‘liq bo‘lmaydi. Suyuqlik aralashmalarida esa suyuqlik tarkibidagi turli molekulalaming o‘zaro ta’siri bugianishni qiyinlashtiradi. Bu holda aralashma bugMarida yengil bugManuvchi suyuqlik bug'larining nisbati, uning ayrim holatidagi bug'lariga qaraganda ko‘proq bo‘ladi. Bu holda umumiy bug' bosimi partsial bug‘ bosimlar yig‘indisiga teng. Shunday qilib, aralashmalar bug‘langanda suyuq fazada yengil komponent kamayib boradi, ya’ni yengil komponent suyuq fazadagiga nisbatan bug1 fazada ko'proq nisbatda bo‘ladi.
Tabiatda va texnikada suyuqlik unda havoning tarkibidagi gazlar oz miqdorda erigan holda uchraydi. Bosim ortishi yoki temperatura kamayishi bilan erigan gazlar miqdori ortadi va aksincha, bosim kamayganda yoki temperatura ortganda ulaming miqdori kamayadi. Shuning uchun bosim kamayishi yoki temperatura ortishi bilan suyuqlikdagi erigan gazlaming bir qismi ajralib chiqib, pufakchalar hosil qiladi, ya’ni yuqorida aytilganga ko‘ra bosim kamayganda suv ham bug‘lanadi lekin yengil komponent sifatida erigan gazlar tezroq ajralib chiqib, pufakchalar hosil qiladi. Boshqacha aytganda - bu holat suyuqlikdagi bosimning undagi gazning to‘yingan bug‘lari bosimiga teng boiganida vujudga keladi. Gaz pufakchalari paydo bo‘lishi bilan suyuqlikning tutashligi buziladi va tutash muhitlarga taalluqli qonunlar o‘z kuchini yo‘qotadi. Bu hodisa kavitatsiya deyiladi. Pufakchalar suyuqlik ichida past temperaturali yoki yuqori bosimli sohalar tomonga qarab harakat qiladi. Agar u yetarli darajadagi bosimga ega boigan sohaga kelib qolsa, yana erib ketadi (agar bug‘ boisa, kondensatsiyalanadi). Erigan gaz o‘mida paydo bo‘lgan bo'shliqqa suyuqlik zarrachalari intiladi va bo‘shliq keskin yopiladi. Bu esa hozirgina bo‘shliq boigan yerda gidravlik zarbani vujudga keltiradi va natijada bu yerda bosim keskin ortib, temperatura keskin kamayadi. Bunday gidravlik zarba va uni vujudga keltirgan kavitatsiya hodisasi quvur devorlari va mashinalaming ^uyuqlik harakat qiluvchi qismlarining buzilishiga olib keladi (kavitatsiyaga qarshi kurash usullari to‘g‘risida keyinchalik to‘xtalamiz).
Suyuqliklarning harakati tekshirilganda, odatda, hamma kuchlami hisobga olib bo'lmagani uchun, ulaming suyuqlik muvozanati yoki harakati holatiga ta’siri katta boiganlarini saqlab qolib, ta’siri kichiklarini tashlab yuboramiz. Shu usul bilan suyuqliklar uchun ideal va real suyuqliklar modeli tuziladi. Hozirgi vaqtda suyuqlik harakatini ifodalovchi umumiy tenglamalar juda murakkab bo'lib, uni yechishni osonlashtirish uchun yuqorida aytilgandek soddalashtirishlar kiritiladi. Bunday soddalashtirishlar esa suyuqliklarning fizik xossalariga chegara qo‘yadi va bu suyuqliklar ideal suyuqliklar deyiladi. Ideal suyuqliklar absolyut siqilmaydigan, issiqlikdan hajmi o‘zgarmaydigan, cho‘zuvchi va siljituvchi kuchlarga qarshilik ko‘rsatmaydigan abstrakt tushunchadagi suyuqliklardir. Real suyuqliklarda esa yuqorida aytilgan xossalar mavjud bo‘lib, odatda siqilishi, issiqlikdan kengayishi va hajm o‘zgarishi juda kichik miqdorga ega. Shuning uchun bu soddalashtirishlar hisoblashda unchalik ko‘p xato bermaydi. Ideal suyuqliklaming real suyuqliklardan katta farq qilishiga olib keladigan asosiy sabab, bu - siljituvchi kuchga qarshilik ko‘rsatish xossasi, ya’ni ichki ishqalanish kuchi bo‘lib, uning bu xususiyatini qovushoqlik degan tushuncha orqali ifodalaniladi. Shunga asosan ideal suyuqliklarni noqovushoq (nevyazkiy), real suyuqliklarni esa qovushoq suyuqlik deyiladi.
Yuqorida aytilganidek, suyuqliklarga ta’sir qiluvchi qovushoqlik zo'riqish kuchi tezlik gradiyentiga bog‘liq bo‘lib, Nyuton qonuni (1.14) bo'yicha bu bog‘lanish chiziqli JL bo‘ladi. Shuning uchun agar abstsissa o‘qiga — ni, ordinata o‘qiga т ni qo‘yib grafik dy chizsak, u holda bu graflkni ifodalovchi 1.4-rasmdagi 1 - chiziq (1.12) formulani ifodalaydi. Bu grafik bilan ifodalanuvchi, ya’ni Nyuton qonuniga bo'ysunuvchi suyuqliklar Nyuton suyuqliklari deyiladi. Hozir suyuqliklaming xossalarini chuqurroq o‘rganish va texnikada ishlatiladigan suyuqliklar turining ko'payishi natijasida Nyuton qonuniga bo‘ysunmaydigan ko'pgina suyuqliklar mavjud ekanligi aniqlandi. Bunday suyuqliklarda qovushoqlik zo'riqish kuchi т umumiy holda tezlik gradiyenti — ning funktsiyasi sifatida qaraladi: x = / [ — j dy yd
5-MAVZU:
NEFT MAXSULOTLARINI XOSSALARINI ANIQLASH
REJA:
1.NEFT HAQIDA TUSHUNCHA.
2. NEFT MAXSULOTLARINING TURLARI.
3. NEFT MAXSULOTLARINING XOSSALARI.
Neft (turkcha: neft; forscha: نفت - naft), qoramoy — suyuq yonuvchi qazilma boylik, organik birikmalarning, asosan, uglevodorodlarning murakkab aralashmasidan iborat modda. Yer yuzasidan, asosan, 1,2—2,0 km chuqurlikdagi yer osti gumbazlarining gʻovak yoki seryoriq togʻ jinslari (qum, qumtosh, ohaktoshlar)da joylashgan. Chiqarilayotgan neft, asosan, burgʻilangan quduqlardan olinadi.
Neft oʻta muhim yonilgʻi-energiya manbai boʻlib, benzin, kerosin dizel yonilgʻisi, mazut, moylash materiallari va bitumlar olishda asosiy xom ashyo sifatida ishlatiladi.
Neft Qora yoki qoʻngʻir, baʼzan och malla rangli boʻlib, oʻziga xos hidi bor. Zichligi 750–970 kg/m³. Zichligi 20° da 850 kg/m³ dan past boʻlgan Neftlar yengil,851 –885 kg/m³ — oʻrtacha ogʻirlikdagi va 885 kg/m³ dan yuqorilari ogʻir Neft hisoblanadi. Qaynash temperaturasi 28° dan yuqori. Qotish temperaturasi —60°dan —26° gacha, 50° dagi qovushoqligi 1,2—55 mm2/s, solishtirma issiqlik sigʻimi 1,7—2,1 kJ/(kg. K), yonish issikligi 43,7—46,2 MJ/kg ga teng. Chaqnash harorati 35— 120°. Organik erituvchilarda eriydi, suvda erimaydi, lekin suv bilan turgʻun emulsiya hosil qiladi.
Neft tarkibida parafin, naften va aromatik uglevodorodlar boʻladi, uglerod 82—87%, vodorod —11,5—14,5%, oltingugurt 0,1—5,5%ni tashkil etadi. Bundan tashqari, vanadiy, nikel, kalsiy, magniy, temir, alyuminiy, kremniy, natriy kabi 20 dan ortiq elementlar, 5% gacha har xil aralashmalar — naften kislotalar, asfalt-smola moddalar, merkaptanlar, vodorod sulfid, tiofen va tiofanlar, disulfidlar, piridin, piperidin va boshqa mavjud. Neft tarkibidagi oltingugurt miqdoriga qarab kam oltingugurtli (0,6% gacha), oltingugurtli (0,6—1,8%) va koʻp oltingugurtli (1,8%dan ortiq) sinflarga boʻlinadi.
Baʼzi olimlar Neft ni tabiatdagi kimyoviy oʻzgarishlar natijasida hosil boʻlgan deb hisoblaganlar. Bu haqda 2 qarama-qarshi fikr — anorganik va organik gipotezalar mavjud. Anorganik gipoteza asoschisi fransuz kimyogari M. Bertlo (1866) Neft yer qaʼrida karbonat kislotaning ishqoriy metallarga taʼsiri natijasida, shunga oʻxshash, D. I. Mendeleyev (1877) yer qaʼriga sinish zonalari orqali tushgan suvning uglerodli metall (karbid) larga taʼsiri natijasida hosil boʻlgan, degan fikrni bildirganlar.
1922 yil
20-asr boshlarida esa Neft hosil boʻlishining organik gipotezasi rivojlanti-rildi va choʻkindi jinslardagi sapropel (organik balchiq) bilan Neft uzviy aloqada deb topildi. Bu gipotezaga koʻra, Neft koʻl va dengiz ostida choʻkindi jinslar bilan birga choʻkadigan har xil yirik hayvonlar (qad. ixtiozavrlar, kitlar va hashalotlar)dan tortib planktonlargacha boʻlgan jonivorlar va oʻsimlik qoldiqlaridan hosil boʻlgan. Dengiz va koʻl tubida yigʻilgan organik moddaning bir qismi dengiz jonivorlariga oziq boʻlsa, bir qismi suvda erigan kislorod bilan oksidlanib yoʻqolgan va organik moddaning juda oz (2—3% gacha) miqdori dengiz tubida loyqaga aralashib, unga qoramtir tuye bergan. Loyka ichida organik modda kislorodsiz muhitda anaerob bakteriyalar taʼsirida oʻzgargan. Choʻkindi jinslar tarkibidagi sapropelning bir necha mln. yillar davomida oʻzgarib Neft hosil boʻlishi labaratoriya sinovlarida amaliy jihatdan oʻrganilgan. Bunda Yer poʻstining 1200–1500 m chuqurligidagi organik moddalarning murakkab molekulalari parchalanib, gazeimon, suyuq va qattiq uglevodorodlar ajralib chiqishi mumkin. Undan ham chuqurroq (3000–4000 m)da jarayon yanada tezlashib, Neft hosil boʻlishining bosh fazasini vujudga keltirgan va uglevodorodlar maksimal miqdorda ajralib chiqqan.
neft zaxiralari
Neftli qatlamlar Yer poʻsti tarixining hamma davrlariga mansub qavatlarida uchraydi, ammo eng koʻp zaxirasi devon, yura, bur va toʻrtlamchi davr yotqiziqlarida joylashgan. Neftli qatlamlar maydoni 1000 km², qalinligi 100 m gacha yetib, bir konda bir necha Neftli katlam mavjud boʻlishi mumkin.
Neft juda qadimdan ishlatib kelingan. Yaqin Sharkda joylashgan qadimiy davlatlarda aholi Neft va bitumdan foydalanganligi haqida maʼlumotlar saqlanib qolgan. Jumladan, tarixiy manbalarda Suriya va Iroqsan oqib utadigan Furot daryosining sohillarida milloddan 4—6 ming yil avval, ikki daryo oraligʻida joylashgan Shumer davlati (hozirgi Iroq)da, Bobilda, Qadimgi Misrda yunon va rimliklar idishlar yasashda, haykallarni bezashda, saroy va yoʻl qurilishlarida, jasadlarni balzamlash va mumiyolashda Neftdan ishlatganliklari qayd etilgan. Neft kuygan joyni, shish, revmatizm va teri kasalliklarini davolashda ishlatilgan. Yunon tabibi Gippokrat Neft bilan tayyorlangan dorilar tarkibini, italiyalik mashhur sayyox. Marko Polo (1254—1324) Kavkazda "yer moyi" borligini, undan yonilgʻi sifatida foydalanish va tuyalarni davolashda ishlatish mumkinligini yozib qoldirganlar. Qadimda sharqda Neftdan harbiy maqsadlarda ham foydalanganlar. Shuningdek, miloddan avvalgi 331 yil Neftdan Genuya (Italiya) koʻchalarini yoritishda foydalanganliklari maʼlum.
Neft chiqarish qadim zamonlardan maʼlum. Miloddan avvalgi Kissiyada Neft quduqlardan chiqarilgan. Midiya, Bobil va Suriyada Neft ochiq suv havzalari yuzidan yigʻib olingan. Oʻsha davrda yerni burgʻilamasdan yer yoki suv yuzasidagi, quduqlardagi tayyor Neftni yigʻib olganlar. 15-asrda Italiyada Neftli qumtosh va ohaktoshlarni qizdirib va siqib Neft olingan. 1868-yilda Qoʻqon xonligida koʻldan ariqlarda oqib chiqadigan suv yuzasidan Neft yigʻib olingan; buning uchun ariqlarga ostidan suv oʻtadigan, yuzida esa Neft yigʻiladigan toʻsiq qilingan. 17-asrda Bokuda quduqlardan Neft chiqarilgan. Bunday quduqlarning chuqurligi 27 m gacha boʻlib, devorlari toshlar yoki yogʻochlar bilan mustah-kamlangan.
Oʻzbekistonda Neft chiqarish 1876-yildan boshlangan. Fargʻonaning Qamishboshi qishlogʻida tadbirkor D. P. Petrov tomonidan 19-asrning 80-yillari boshida 25 metrgacha burgʻilangan 2 ta quduqning har biridan kuniga 10 pud (160 kg) gacha Neft chiqarilgan.
19-asrning 60-yillaridan Neft burgʻi quduqlari orqali chiqarila boshladi. 1865-yilda AQShda birinchi marta Neft mexanik usulda (nasos yordamida) chiqarilgan. Bu usul 1874—95 yillarda Gruziya, Boku va Groz-niydagi konlarda ham joriy etilgan. Neftni burgʻi quduqlari orqali chiqarish usuli, asosan, 20-asrning 30-yillariga kelib ancha takomillashdi.
Neftni chiqarish uchun neft atrofida joylashgan suv yoki gaz bosimini oshirish usuli bilan qatlam gʻovaklaridagi neft quduq zaboyiga yigʻiladi. Suv bosimi, odatda, boshlangʻich neft zaxirasining 50—80% ini, gaz esa atigi 20— 50%ini siqib chiqaradi. Odatda, tashqaridan berilayotgan suv qazib chiqarilayotgan neftning oʻrnini toʻla egallay olmaganligidan bosim kamayib ketadi. Natijada neftning favvora boʻlib tabiiy otilishi tugaydi. Shundan keyin neft kompressor yordamida chikariladi.
Neftni kompressor bilan chiqarishda quduqga neft gazi yoki havo haydaladi; ular neftga aralashib, zichligini kamaytiradi, natijada neft va gaz aralashmasining sathi quduq yuzasigacha koʻtarilib, neftning favvora boʻlib otilishi davom etadi. Neft quduqlardan neft nasosi yordamida ham chiqariladi.
Qatlam bosimining pasaya borishi natijasida quduq debitining tushishi neft chiqarishning iqtisodiy koʻrsatkichlarini yomonlashtiradi. Neft konlarini ishga tushirish nazariyasi, ayniqsa, yer osti gidrogazodinamikasining rivojlanishi natijasida Neft chikarishning yangi usullari ishlab chiqildi. Bularda Neft qatlamlariga suv yoki gaz haydash yoʻli bilan qatlam bosimini butun ekspluatatsiya mobaynida deyarli birday ushlab turish mumkin.
|
| |
