Lysbilde 11

Informasjon er informasjon som oppfattes av en person eller spesielle enheter som en refleksjon av fakta i den materielle verden i kommunikasjonsprosessen. Det er kunnskap om objekter, fakta, ideer osv. som kan utveksles mellom mennesker innenfor en bestemt kontekst.

Lysbilde 12

Lysbilde 13

Informasjonsegenskaper

Lysbilde 14

Klassifisering av data etter presentasjonsform

Lysbilde 15

Informasjonsprosesser er prosessen med å motta, skape, samle inn, behandle, akkumulere, lagre, søke, distribuere og bruke informasjon. Som et resultat av gjennomføringen av informasjonsprosesser, utøves informasjonsrettigheter og friheter, pliktene til de relevante strukturene til å produsere og sette i sirkulasjon informasjon som påvirker rettighetene og interessene til borgere er oppfylt, og spørsmål om beskyttelse av individet, samfunnet og staten mot falsk informasjon og desinformasjon, beskytte informasjon og informasjonsressurser med begrenset tilgang mot uautorisert tilgang.

Lysbilde 16

Lysbilde 17

Lysbilde 18

Numerisk informasjon - binær kode (tallsystem) Tekstinformasjon - symboltabeller der tegnet er erstattet med et tall Grafisk informasjon (piksel) - fargekode og pikselposisjon Lydinformasjon - digitalisering og diskreditering Video - et sett med grafiske rammer og hastigheten av deres endring Koding informasjon i datamaskin

Lysbilde 19

Tallkoding 5 = 1012 75 = = 100 1 0112= 1138 = 4B16

Lysbilde 20

Koding av tall Лекция 8 p⌡п╣п╨я├п╦я▐ 8 Brudd på koding

Lysbilde 21

Tekstkoding Nasjonale kodinger 1 tegn = 1 byte; totalt 256 tegn latinsk + tilleggstegn + nasjonalt alfabet

Lysbilde 22

Koding (digitalisering) av lydinformasjon

Lysbilde 23

Informasjonsoverføring Kilde Kodeenhet Dekodingsenhet Mottaker Kommunikasjonskanal Interferens Beskyttelse mot interferens

Lysbilde 24

Dataakkumuleringsprosess

Lysbilde 25

Filtyper og utvidelser

Lysbilde 26

Hierarkisk filsystem

Rotkatalog Katalog_1 Katalog_2 Fil_1 Katalog_1.1 Katalog_1.2 Fil_1.1

Lysbilde 27

Hierarkisk mappestruktur

Desktop Nettverksmiljø Min datamaskin Papirkurv E: A: C: D: Comp 1 Comp 2 Comp 3 Comp 4

Lysbilde 28

Spørsmål: "Påvirker internett tenåringer og unge mennesker godt eller dårlig?" 28

Lysbilde 29

KJEMPE MED INTERNETTVISENS PÅ DIN EGEN Hva må du gjøre for dette? – Du trenger ikke vente til avhengigheten tar tak i deg og du befinner deg i en felle. Begynn å kontrollere atferden din, reguler strengt tiden du planlegger å bruke på Internett. Det kan ta 10 minutter, en halv time, en time, men etter det, koble resolutt fra nettverket. Forstå at mens du er avhengig, er det ikke du som styrer livet ditt, men Internett. - gå tilbake til de aktivitetsformene som interesserte deg tidligere eller finn nye interessante aktiviteter. - finne styrken og midlene til å overvinne den sosiale frykten som har oppstått og de negative vanene som har utviklet seg i løpet av tiden du ble fanget i nettverket. - Husk det russiske ordtaket: "En fast klo betyr ruin for hele fuglen." Og handle - bryte ut av nettverket! 29

Lysbilde 30

Et spesielt program (søkerobot) skanner kontinuerlig sidene til WEB-sider, velger nøkkelord og adresser til dokumenter der disse ordene finnes og skriver dem inn i adressetabeller på webserveren. Nettserveren, gjennom en søkemotor, mottar en søkeforespørsel fra brukeren, konverterer den og overfører den til et spesielt program - en søkemotor. Søkemotoren skanner indeksdatabasen, kompilerer en liste over sider som tilfredsstiller søkebetingelsene (mer presist, en liste over lenker til disse sidene) og returnerer den til webserveren. Webserveren formaterer resultatene av forespørselen i en brukervennlig form og overfører dem til klientmaskinen. PRINSIPP FOR Å SØKE INFORMASJON PÅ NETTVERKET 30

Lysbilde 31

31 Det er tre hovedmåter å søke etter informasjon på1: Spesifisere sideadresse Dette er den raskeste søkemetoden, men den kan bare brukes hvis adressen til dokumentet eller nettstedet der dokumentet ligger er kjent.2: Navigering via hyperlenker. minst praktisk metode, siden det Ved hjelp av dette verktøyet, kan du søke kun etter dokumenter som er nær i betydningen til gjeldende dokument. Men denne metoden er veldig enkel og egnet for en nybegynner 3: Å vende seg til en søkemotor Spesielle søkemotorer (de kalles også søkemotorer) kommer til unnsetning. Resultatet av forespørselen er en liste over lenker til websider, ved siden av hvilke det er spesifiserte tekstfragmenter. De mest populære søkeserverne: Yandex (yandex.ru), Google (google.ru) og Rambler (rambler.ru). Foreløpig fungerer søkemotorer også på e-postservere. Spørrespråkene til forskjellige søkemotorer er noe forskjellige fra hverandre.

Lysbilde 32

32 Regler for å angi betingelser for informasjonssøk Alle populære søkemotorer har spesielle muligheter for å søke etter ressurser i enkel og avansert søkemodus. Enkelt søk - søk med ett eller flere nøkkelord som er lagt inn i søkestrengen. Før du begynner å skrive inn et søk i søkefeltet til en søkemotor, formuler det nøye. Jo klarere den valgte ordlyden er, jo færre unødvendige nettsteder vil søkemotoren tilby deg i søkeresultatene.

Lysbilde 33

33 Regler for å sette informasjonssøkebetingelser Avansert søk For å komme til en nettside som gir slike muligheter, må du bruke en lenke av typen «Avansert søk» Ved å klikke på denne lenken får vi opp et stort søkeskjema der du kan angi mange parametere. Yandex-søkemotoren lar for eksempel tilpasse søkeparametere for ord avhengig av plassering (side ved side, i samme setning, på samme side) og form. I tillegg kan den søke etter nettsider etter språk ( russisk, ukrainsk, hviterussisk, etc.) .d.), etter datoen for siste endring og til og med filformatet på nettsiden. Ved å bruke Yandex kan du søke etter informasjon på et bestemt nettsted. Dette kan være nyttig hvis nettstedet du trenger ikke har en innebygd søkemotor.

Lysbilde 34

34 Regler for innstilling av informasjonssøkebetingelser Hver søkemotor har sine egne søkespråk. Det logiske søkespråket for Yandex lar deg legge inn flere tjenestekommandoer i søkefeltet i vanlig søkemodus for å klargjøre kravene dine. Bruk "+" og "-" tegn. For å ekskludere dokumenter som inneholder et bestemt ord, sett et minustegn (-) foran det. Omvendt, for å sikre at et bestemt ord er til stede i dokumentet, sett et pluss (+) foran det. Ordet og pluss/minustegnet må skrives sammen. Hvis du for eksempel vil finne ut om akvariefisk, men uten å selge og avle, så skriv inn i søkefeltet: "akvariefisk - oppdrett - salg."

Lysbilde 35

35 Søk etter en eksakt match - tegnet "!". Søk etter eksakt ordform. Du kan instruere Yandex om ikke å ta hensyn til ordformene fra spørringen når du søker. For eksempel vil søket!ivanov bare finne sider som nevner dette etternavnet, og ikke byen "Ivanovo". Søk etter en eksakt setning - anførselstegn "". Vi trenger bare å plassere et søk i anførselstegn (for eksempel "hvem har skylden og hva skal vi gjøre") hvis vi ønsker å finne en setning som 100 % samsvarer med teksten i søket vårt. Sitater tvinger søkemotoren til å velge kun dokumenter der ordene fra søket er i nøyaktig samme rekkefølge som vi spesifiserte dem i søket. Hvis det ikke er anførselstegn, kan søkemotoren på forespørselen "hvem har skylden og hva de skal gjøre", tilby oss en side som inneholder uttrykket "hvem har skylden - gjør hva de sier" eller "vel, hvem er å skylde på at Pyotr Petrovich ikke vet hvordan man lager dumplings " Formelt vil søkemotoren takle arbeidet sitt, fordi de angitte passasjene inneholder alle ordene fra den angitte setningen. Men det faktum at de slett ikke er i den rekkefølgen vi trenger, er et annet spørsmål, som avklares ved bruk av anførselstegn.

Lysbilde 36

36 Vilkår for visning av informasjonssøkeresultater Relevans er i hvilken grad de funnet dokumentene samsvarer med vår forespørsel. For eksempel, i Yandex kan den bli funnet nederst på hver nettside som inneholder søkeresultater, rett under et sett med koblingsnumre. Den brukes som en parameter for Sortert-funksjonen. Hvis sider i søkeresultatene er sortert etter relevans, betyr dette at nettsteder med det høyeste nivået av relevans for søket ditt er oppført helt i begynnelsen, etterfulgt av ressurser med lavere relevansnivå osv. I tillegg til relevansalternativet er også et datoalternativ tilgjengelig.

Lysbilde 37

37 E-POST Elektronisk korrespondanse har sine egne egenskaper: kommunikasjon er mellommenneskelig eller gruppemessig; kommunikasjon er alltid indirekte og fjern (datamaskinen og posttjenesten fungerer som mellomledd); i henhold til metoden for interaksjon, kan virtuell kommunikasjon være en monolog eller dialog; kommunikasjonsformen kan være skriftlig eller muntlig (hvis kommunikasjonen utføres ved hjelp av lydtalefiler vedlagt brev); Talestilen kan være enten formell virksomhet eller hvilken som helst annen, opp til dagligtale og bruk av banning. Sammenlignet med papirpost har e-post noen fordeler: - sparsomme kostnader med tid og penger for videresending; - mindre nødvendige data for vellykket levering; - muligheten til å sende lydmateriale sammen med et brev; - muligheten til å sende ett brev til flere mottakere samtidig; - muligheten til å videresende brev osv.

Lysbilde 38

Lysbilde 39

Se alle lysbildene

Datamaskiner, systemer, nettverk og komplekser

Tekniske midler for informatisering- dette er et sett med systemer, maskiner, enheter, mekanismer, enheter og andre typer utstyr designet for å automatisere ulike teknologiske prosesser innen informatikk, og de hvis produksjonsprodukt er informasjon (data) som brukes til å tilfredsstille informasjonsbehov i ulike områder av samfunnet .

Alle tekniske midler for informatisering, avhengig av funksjonene som utføres, kan deles inn i seks grupper:

• 1. Inndataenheter:
  • - Tekst
  • - plassering(mus, lyspenn, styrekule, grafikknettbrett, joystick)
  • - Multimedia(grafikk (skanner og digitalkamera), lyd (båndopptaker, mikrofon), video (webkamera, videokamera))
• 2. Utdataenheter for informasjon:
  • - Tekst(Observere);
  • - Multimedia(grafikk (skriver, plotter), lyd (hodetelefoner, høyttalersystemer), video (videospiller, videokamera))
• 3. Informasjonsbehandlingsenheter:
  • - Mikroprosessor
  • - Koprosessor
• 4. Enheter for overføring og mottak av informasjon:
  • - Modem
  • - LAN-kort
• 5. Multifunksjonelle enheter:
  • - Kopier enheter
  • - Avl enheter
  • - Publiseringssystemer
• 6. Lagringsenheter

Som det følger av klassifiseringen ovenfor, er de fleste av de moderne tekniske midlene for informatisering på en eller annen måte forbundet med datamaskiner - personlige datamaskiner (PCer).

Inn- og utgangsenheter er et uunnværlig og obligatorisk element i enhver datamaskin, fra den aller første til moderne PC-er, siden det er disse enhetene som sikrer brukerinteraksjon med datasystemet.

Alle inn-/utdataenheter på en personlig datamaskin tilhører eksterne enheter, dvs. koblet til mikroprosessoren via systembussen og tilsvarende kontrollere. I dag er det hele grupper av enheter (for eksempel lokaliseringsenheter, multimedia) som gir effektiv og praktisk brukeropplevelse.

Hovedenheten til en datamaskin er mikroprosessor, som i det mest generelle tilfellet gir kontroll over alle enheter og informasjonsbehandling. For å løse spesifikke problemer, for eksempel matematiske beregninger, er moderne personlige datamaskiner utstyrt med koprosessorer. Disse enhetene tilhører til informasjonsbehandlingsenheter.

Enheter for overføring og mottak av informasjon(eller kommunikasjonsenheter) er uunnværlige attributter til moderne informasjonssystemer, som i økende grad tilegner seg funksjonene til distribuerte informasjonssystemer, der informasjon ikke er lagret på ett sted, men distribueres i et nettverk.

Modem (modulator-demodulator)- en enhet som konverterer informasjon til en form der den kan overføres over telefonkommunikasjonslinjer. Interne modemer har PCI-grensesnitt og kobles direkte til hovedkortet. Eksterne modemer kobles til via COM- eller USB-porter.

Nettverkskort (nettverkskort)- en elektronisk enhet laget i form av et utvidelseskort (kan integreres i hovedkortet) med en kontakt for tilkobling til en kommunikasjonslinje.

Lagringsenheter De opptar ikke den siste plassen blant alle tekniske midler for informatisering, siden de brukes til midlertidig (kortsiktig) eller langsiktig lagring av behandlet og akkumulert informasjon.

Multifunksjonsenheter begynte å dukke opp relativt nylig. Et særtrekk ved disse enhetene er kombinasjonen av en rekke funksjoner (for eksempel skanning og utskrift eller utskrift og innbinding av papirkopier osv.) for å automatisere brukerhandlinger.

Datamaskin, regnemaskin- en mekanisme, elektromekanisk eller elektronisk enhet designet for automatisk å utføre matematiske operasjoner.

Nylig er dette konseptet oftest forbundet med ulike typer datasystemer. Imidlertid dukket det opp datamekanismer lenge før den første datamaskinen fungerte.

Tilbake i 1623 skapte tyskeren Wilhelm Schickard den såkalte «Telleklokken», som i dag regnes som den første automatiske kalkulatoren. I brev til Johannes Kepler forklarte Schickard hvordan maskinen hans kunne brukes til å beregne astronomiske tabeller. Schickards maskin kunne legge til og trekke fra sekssifrede tall, og ringe en bjelle når den var full. Mer komplekse beregninger ble utført ved å bruke et sett med Napier-dominobrikker montert på mekanismen. Den originale bilen gikk tapt i en brann før begynnelsen av det tjuende århundre. I 1960, basert på de overlevende tegningene, ble det bygget en kopi av denne datamaskinen, som bekreftet dens eksistens og ytelse.

I 1642 ble en maskin som hjalp til med å legge til tall oppfunnet av den franske vitenskapsmannen Blaise Pascal. «Pascalina», som oppfinneren kalte designen hans, var en mekanisk enhet i form av en boks fylt med mange tannhjul. Tallene som skulle legges til ble lagt inn i maskinen ved å dreie skivene tilsvarende. Hvert av disse hjulene, som tilsvarer én desimal, hadde inndelinger med tall fra 0 til 9. Når du skrev inn et tall, rullet hjulene til det tilsvarende tallet. Etter fullføring av en full omdreining ble overskuddet over tallet 9 overført til det tilstøtende sifferet (det tilstøtende hjulet ble forskjøvet med 1 posisjon) og så videre. "Pascals maskin" gjorde det mulig å utføre ikke bare tillegg, men også andre operasjoner, men samtidig krevde det bruken av en ganske upraktisk prosedyre for gjentatte tillegg.

I 1673 laget en annen kjent vitenskapsmann, Gottfried Wilhelm Leibniz, en mekanisk kalkulator som gjorde det enkelt å utføre subtraksjon, multiplikasjon og divisjon.

1723 - Den tyske matematikeren og astronomen Christian Ludwig Gersten opprettet en aritmetisk maskin basert på verkene til Leibniz. Maskinen beregnet kvotienten og produktet (på grunn av sekvensielle addisjonsoperasjoner). I tillegg ga det muligheten til å overvåke riktigheten av dataregistrering.

I 1820 lanserte franskmannen Thomas de Kalmar industriell produksjon av tilsetningsmaskiner.

Differansemotoren utviklet av engelskmannen Charles Babbage i 1823 var beregnet på å beregne matematiske tabeller.

Studiet av Babbages verk og hans råd hjalp den svenske oppfinneren Per Georg Scheutz, fra 1854, til å bygge flere forskjellige motorer, og i 1859 til og med selge en av dem til det britiske regjeringskontoret.

En annen «Difference Engine», bygget like etter av Martin Wiberg (svensk: Martin Wiberg), var også i utgangspunktet en forbedret versjon av Charles Babbages maskin og ble brukt til å beregne og publisere trykte logaritmiske tabeller.

I 1890 hadde amerikanske Herman Hollerith utviklet et elektrisk tabuleringssystem som ble brukt i 1890 og 1900 amerikanske folketellinger.

I 1938 bygde den tyske ingeniøren Konrad Zuse sin første bil, kalt Z1, i foreldrenes leilighet. Det var en prøvemodell av en fullstendig mekanisk programmerbar digital datamaskin. Samme år begynte Zuse å bygge Z2. Og i 1941 skapte Zuse den første datamaskinen med alle egenskapene til den moderne Z3-datamaskinen.

Datasystemer

Et DDS (databehandlingssystem) konfigurert for å løse problemer i et spesifikt bruksområde kalles datasystem. Et datasystem inkluderer maskinvare og programvare rettet mot å løse et spesifikt sett med problemer. Det er to orienteringsmetoder. For det første kan et datasystem bygges på grunnlag av en datamaskin eller et datakompleks for generell bruk, og orienteringen til systemet sikres av programvare - applikasjonsprogrammer og muligens et operativsystem. For det andre kan fokus på en gitt klasse av problemer oppnås ved bruk av spesialiserte datamaskiner og datasystemer. I dette tilfellet er det mulig å oppnå høy produktivitet til moderate utstyrskostnader. Spesialiserte datasystemer er mest brukt for å løse problemer med vektor- og matrisealgebra, så vel som de som er relatert til integrering av differensialligninger, bildebehandling, mønstergjenkjenning, etc.

Datasystemer bygget på grunnlag av spesialiserte komplekser begynte å bli intensivt utviklet siden slutten av 60-tallet. Slike systemer brukte prosessorer med spesialiserte instruksjonssystemer; konfigurasjonen av kompleksene var strengt orientert mot en spesifikk klasse av oppgaver. I løpet av det siste tiåret har det startet forskning og utvikling av adaptive datasystemer som fleksibelt tilpasser seg problemene som løses. Tilpasning av et datasystem for å tilpasse det til strukturen til den implementerte algoritmen oppnås ved å endre systemkonfigurasjonen. I dette tilfellet etableres forbindelser mellom prosessorer, samt minnemoduler og perifere enheter, dynamisk i samsvar med behovene til oppgavene som behandles av systemet på det aktuelle tidspunktet. I denne forbindelse kalles adaptive datasystemer ellers systemer med en dynamisk struktur. På grunn av tilpasning oppnås høy ytelse i en bred klasse av oppgaver og systemet er motstandsdyktig mot feil. Derfor betraktes adaptive systemer som en av de lovende retningene for utvikling av databehandlingssystemer.

Datasystemer.

Fra og med 60-tallet, for å øke påliteligheten og ytelsen til SOD, ble flere datamaskiner koblet til hverandre og dannet multi-maskin databehandling kompleks.

I tidlige komplekser med flere maskiner ble kommunikasjon mellom datamaskiner levert gjennom vanlige eksterne lagringsenheter - magnetiske diskstasjoner (MDS) eller magnetiske båndstasjoner (NMT) (fig. 1.1, EN), de. gjennom tilgang til delte datasett. Denne forbindelsen kalles indirekte og viser seg å være effektiv bare i tilfellet når datamaskiner samhandler ganske sjelden, for eksempel når en av datamaskinene svikter eller i øyeblikkene for begynnelsen og slutten av databehandlingen. Mer effektiv datainteraksjon oppnås gjennom direkte kommunikasjon gjennom en adapter som gir datautveksling mellom PCIV input-output-kanaler) til to datamaskiner (fig. 1.1, b) og overføring av avbruddssignaler. Dette skaper gode forutsetninger for å koordinere databehandlingsprosesser og øker effektiviteten i datautvekslingen, noe som gjør det mulig å gjennomføre parallelle behandlingsprosesser og øker produktiviteten i databehandlingssystemet betydelig. For tiden er multi-maskin databehandlingssystemer mye brukt for å forbedre påliteligheten og ytelsen til ODS.

I multi-maskin databehandlingssystemer sikres samspillet mellom databehandlingsprosesser kun gjennom utveksling av avbruddssignaler og dataoverføring gjennom kanal-til-kanal-adaptere eller delte eksterne lagringsenheter. De beste betingelsene for prosessinteraksjon er når alle prosessorer har tilgang til hele mengden data som er lagret i RAM (Random Access Memory) og kan samhandle med alle perifere enheter i komplekset. Et datakompleks som inneholder flere prosessorer med delt RAM og perifere enheter kalles multiprosessor. Prinsippet for å konstruere slike komplekser er illustrert i fig. 1.2. Prosessorer, RAM-moduler (RAM) og inngangs-/utgangskanaler som perifere enheter (PU) er koblet til, kombineres til et enkelt kompleks ved å bruke svitsjeverktøy som gir hver prosessor tilgang til enhver RAM-modul og I/O-kanal, samt evne til å overføre data mellom sistnevnte. I et multiprosessorkompleks påvirker feil på individuelle enheter ytelsen til ODS i mindre grad enn i et multimaskinkompleks, dvs. multiprosessorsystemer er mer motstandsdyktige mot feil. Hver prosessor har direkte tilgang til alle data som er lagret i delt RAM og til perifere enheter, som tillater parallell behandling av ikke bare uavhengige oppgaver, men også blokker av en enkelt oppgave.

I noen tilfeller, når væske beveger seg i lukkede kanaler, oppstår fenomener knyttet til endringer i væskens samlede tilstand, dvs. med sin transformasjon til damp, så vel som med frigjøring av gasser oppløst i den fra væsken. For eksempel, når en væske strømmer gjennom en lokal innsnevring av et rør, øker hastigheten og trykket faller. Hvis det absolutte trykket når en verdi lik det mettede damptrykket til denne væsken ved en gitt temperatur, eller trykket som frigjøringen av løselige gasser fra den begynner ved, begynner intensiv fordamping (koking) og frigjøring av gasser på dette tidspunktet i flyten. I den ekspanderende delen avtar strømningshastigheten og trykket øker, og frigjøringen av damper og gasser stopper; de frigjorte dampene kondenserer, og gassene løses gradvis opp igjen.

Denne lokale forstyrrelsen av strømningskontinuiteten med dannelse av damp- og gassbobler (hulrom), forårsaket av et lokalt trykkfall i strømmen, kalles kavitasjon.

Dette kan tydelig demonstreres ved hjelp av en enkel enhet. Vann eller annen væske under trykk i flere atmosfærer tilføres kontrollventilen (ventilen) EN og renner deretter gjennom et gjennomsiktig Venturi-rør, som først jevnt innsnevrer strømmen, og deretter utvider seg enda jevnere gjennom kranen B slippes ut i atmosfæren.

Når reguleringsventilen åpnes litt, og derfor ved lave verdier for strømningshastighet og væskehastighet, er trykkfallet i flaskehalsen på røret ubetydelig, strømmen er helt gjennomsiktig, og det er ingen kavitasjon. Når kranen åpnes gradvis, øker hastigheten til væsken i røret og det absolutte trykket faller.

Ved en viss verdi av dette trykket, som kan anses som lik det mettede damptrykket
, en godt synlig kavitasjonssone vises i flaskehalsen på røret, som er et område med lokal koking av væsken og påfølgende kondensering av damp. Dimensjonene til kavitasjonssonen øker etter hvert som kranen åpnes ytterligere, d.v.s. med økende trykk i tverrsnittet 1 – 1, og derfor strømningshastigheten. Men uansett hvordan strømningshastigheten øker, forblir trykket i den smale seksjonen 2 - 2 strengt tatt konstant fordi trykket til den mettede dampen er konstant.

Kavitasjon er ledsaget av støy, og med langvarig eksponering, også av erosiv ødeleggelse av metallvegger. Sistnevnte forklares av det faktum at kondensering av dampbobler (og komprimering av gassbobler) skjer med en betydelig hastighet; flytende partikler som fyller hulrommet til kondenseringsboblen skynder seg til midten og i øyeblikket av fullføring av kondensasjonen (kollaps av boblen), forårsake lokale sjokk, dvs. betydelig økning i trykket på enkelte punkter. Under kavitasjon ødelegges materialet ikke der bobler frigjøres, men der de kondenserer.

Når kavitasjon oppstår, øker motstanden til rørledninger betydelig, og følgelig reduseres deres gjennomstrømning, fordi hulrom reduserer de levende tverrsnittene av strømninger, hvor hastigheten øker kraftig.

Kavitasjon er generelt et uønsket fenomen og bør ikke tillates i rørledninger og andre deler av hydrauliske systemer. Det kan oppstå i alle lokale hydrauliske motstander hvor strømmen gjennomgår lokal innsnevring etterfulgt av ekspansjon, for eksempel i kraner, ventiler, ventiler, membraner, dyser osv. I noen tilfeller kan kavitasjon også oppstå uten utvidelse av strømmen etter at den har innsnevret. , samt i rør med konstant tverrsnitt med økende geometrisk høyde og hydrauliske tap. Kavitasjon kan oppstå i hydrauliske maskiner (pumper og hydrauliske turbiner), så vel som på bladene til raskt roterende propeller. I disse tilfellene er konsekvensen av kavitasjon en kraftig reduksjon i effektiviteten til maskinen og deretter gradvis ødeleggelse av delene som er utsatt for kavitasjon.

VANNSJOKK I RØRLEDNINGER

Med en skarp endring i hastigheten til væsken i trykkrørledningen, bremser eller akselererer dens bevegelse, noe som resulterer i treghetskrefter som fører til henholdsvis en økning eller reduksjon i trykket i rørledningen. Dette fenomenet, ofte akkompagnert av en lyd som ligner på lyden av et kjedelig støt av faste kropper, og i noen tilfeller av kraftig risting av rørledningen, kalles hydraulisk sjokk.

Til tross for at forskere og ingeniører har vært kjent med fenomenet vannhammer, som gjentatte ganger har ført til rørledningsulykker, i relativt lang tid, ble den riktige forklaringen på denne komplekse fysiske prosessen gitt først i 1898 av Prof. N. E. Zhukovsky basert på omfattende teoretisk og eksperimentell forskning. Teorien om vannhammer og beregningsformlene utledet av N. E. Zhukovsky ble brukt av forskere og ingeniører over hele verden ved beregning av rørledninger og videre studier av dette fenomenet.

D For å bestemme verdien av trykkøkningen i en rørledning med en skarp hastighetsendring, vurder en horisontal rørledning med en diameter d, langs som med en gjennomsnittlig hastighet v væskedråper som beveger seg under trykk R. Når en kran er raskt (la oss betraktes som øyeblikkelig) stengt, vil væskepartiklene som befinner seg i det øyeblikket rett ved kranen også stoppe umiddelbart, og deres kinetiske energi vil bli omdannet til potensiell energi - hastigheten blir null, og væsketrykket vil øke til R slå(sjokktrykk), som vil resultere i kompresjon av væskelaget som ligger ved kranen og utvidelse av veggene i rørene som omgir det. Takket være dette vil et visst (veldig lite) volum frigjøres og neste lag med væske vil få mulighet til å bevege seg litt mer mot kranen.

Siden elastisitetsmodulene til væsken og rørveggmaterialet er ganske store (for eksempel for vann E≈ 2∙10 9 Pa, for stål E≈ 2∙10 11 Pa, for støpejern E≈ 1∙10 11 Pa, etc.), da kan reduksjonen i volum i det stoppede væskelaget på grunn av dets litenhet bli fullstendig neglisjert når du utfører beregninger, men for å forklare prosessen med vannhammer er dette veldig viktig. Å ta hensyn til kompressibiliteten til en væske og utvidelsen av rørvegger, utført for første gang av N. E. Zhukovsky, ga ham muligheten til å korrekt beskrive bildet av et hydraulisk sjokk og utlede de viktigste beregnede avhengighetene.

La i løpet av tiden Δ t etter øyeblikkelig lukking av kranen, vil et elementært volum av væske stoppe i nærheten av den
, vedlagt mellom seksjoner M Og TIL, som er plassert i en avstand Δ l bortsett fra hverandre . I dette tilfellet vil hastigheten til væsken i dette volumet bli lik null, og trykket vil bli R wow , til venstre for seksjonen M væsken fortsetter fortsatt å bevege seg i hastighet v og har press R.

Altså i tid Δ t flytende masse Δ m i volum Δ V vil miste fart. Trykkkrefter virker på det valgte volumet, resultatet av dette er
, og tyngdekraften
. Impulsene til disse kreftene i løpet av tiden Δ t vil P Δ t og Δ Q Δ t .

La oss projisere impulsene til ytre krefter og endringen i momentum på strømningsaksen og, i samsvar med teoremet om endringen i momentum, sidestille disse anslagene. Siden kraften Δ Q virker normalt i forhold til strømningsaksen, da vil projeksjonen av momentumet til denne kraften være lik null, derfor

Holdning
i den resulterende ligningen representerer forplantningshastigheten til det hydrauliske sjokket Med(sjokkbølgeutbredelseshastighet) i rørledningen, derfor

.

Denne formelen N.E. Zhukovsky brukes til å bestemme trykkøkningen under det såkalte direkte hydrauliske sjokket.

Sjokkbølgeutbredelseshastighet Med avhenger av de elastiske egenskapene til væsken og rørledningen og kan finnes ved hjelp av formelen

,

Hvor E og - fluidelastisitetsmodul; E - elastisitetsmodulen til rørledningsmaterialet; δ - rørveggtykkelse.

Etter dens betydning Med nær hastigheten på lydutbredelsen i en gitt væske
, siden nevneren
skiller seg lite fra enhet. Ja, for vann a= 1430 m/s, for vannrør av stål c = 1050 - 1350 m/s.

I tilfelle av direkte hydraulisk sjokk ved en vannhastighet i en stålrørledning på 1 m/s, vil trykkøkningen Δ R vil være omtrent 1 MPa. En så kraftig trykkøkning utgjør en fare for rørledningen, så det må iverksettes beskyttelsestiltak for å forhindre en ulykke.

Ved å neglisjere hydrauliske tap i rørledningen og en rekke andre faktorer, kan prosessene som oppstår under et hydraulisk sjokk representeres som følger. Slipp fra et reservoar med betydelig kapasitet gjennom en rørledningslengde l og diameter d, væskedråper beveger seg i hastighet v. Som vist ovenfor, når du raskt (øyeblikkelig) slår av kranen, stopper væskelaget som ligger rett ved siden av kranen også øyeblikkelig, og trykket i den øker fra kl. R før R slå . På grunn av komprimeringen av væsken og utvidelsen av rørveggene, frigjøres et visst (veldig lite) volum i dette laget, på grunn av hvilket det neste laget stopper ikke samtidig med det første, men etter et visst (også veldig lite) ) periode. Etter at det andre laget stopper, vil lignende fenomener oppstå i det (økning i trykk til R slå komprimering av væsken, utvidelse av rørveggene og som en konsekvens frigjøring av noe elementært volum), vil de samme fenomenene oppstå i de neste lagene og så videre langs hele rørledningens lengde l helt til begynnelsen (seksjon N).

Til tross for umiddelbar lukking av kranen, vil stoppingen av all væske i rørledningen ikke skje umiddelbart, men vil avsluttes etter en viss tidsperiode
.

I det øyeblikket sjokkbølgen når innløpsdelen av rørledningen, vil all væsken i den bli komprimert, hastighetene til alle partikler vil være lik null, og trykket vil være lik R slå. Derfor, etter en stund t i tverrsnitt N det oppstår en posisjon hvor væsketrykket til venstre vil være R, til høyre R slå = p + Δ R. Under slike forhold er likevekt umulig, så væsken vil begynne å bevege seg (På grunn av den lave komprimerbarheten til dråpevæsken er bevegelsene til partiklene ubetydelige, men det er de som skaper bølgeprosessen for å overføre trykk i væsken) fra rørledningen til reservoaret (fra et område med høyere trykk til et område med lavere) og en reduksjon i trykket i rørledningen til verdien R, som vil spre seg mot kranen i samme hastighet Med, T . e. en reflektert bølge dukker opp som når etter en viss tid t seksjoner TIL. Altså høyt blodtrykk R slå ved kranen etter umiddelbar stenging vil eksistere i en periode 2 t= T, kalt hydraulisk sjokkfase.

Væske- og rørveggene antas å være elastiske, derfor i ferd med å redusere trykket i rørledningen til en verdi R de går tilbake til sin tidligere tilstand tilsvarende dette presset. Arbeidet med deformasjon blir til kinetisk energi og væsken i rørledningen får sin opprinnelige hastighet v, men rettet i motsatt retning. Ved denne hastigheten har væsken i rørledningen en tendens til å bryte bort fra kranen, noe som resulterer i en negativ sjokkbølge med et trykk på -Δ R, som ledes fra kranen til tanken med en hastighet Med, og etterlater komprimerte rørvegger og ekspandert væske.

For øyeblikket når denne sjokkbølgen innløpsdelen av rørledningen (etter en viss tid t) en ikke-likevektstilstand skapes i den igjen - trykket til venstre vil være R, til høyre R - Δ R, som et resultat av at utstrømningen av væske fra reservoaret inn i rørledningen vil begynne. Dette vil føre til at væskepartikler beveger seg i rørledningen med en hastighet Med,økt trykk til R, tilbakeføring av rørvegger og væske til sin tidligere tilstand tilsvarende trykk R. Hele dette komplekset av fenomener vil spre seg mot kranen i en fart Med og etter en tid t den reflekterte bølgen vil nå kranen (seksjon TIL).

I i det øyeblikket den reflekterte bølgen når kranen (dvs. etter en tid 4 t=2 T etter at den er stengt), vil det oppstå en situasjon som allerede skjedde i det øyeblikket ventilen ble stengt, og hvis energispredningen neglisjeres, vil hele syklusen med vannhammer gjenta seg igjen. Teoretisk graf over trykkendringer i et tverrsnitt TIL(foran kranen). Faktisk, på grunn av tilstedeværelsen av hydraulisk motstand, dempes trykksvingninger i rørledningen (amplituder Δ R reduseres), i tillegg øker ikke trykket (og reduseres også) umiddelbart.

Den såkalte direkte vannhammeren ble diskutert ovenfor, da ventilens lukketid var mindre enn vannhammerfasen (dvs. t h < T= 2 l/Med).

Ved indirekte vannslag (når ventilen lukkes relativt sakte eller rørledningen er kort, og derfor klarer den reflekterte bølgen å nå ventilen før den stenges, dvs. når t 3 > T = 2l/Med) trykkøkningen kan tilnærmet bestemmes av formelen

.

De enkleste og vanligste enhetene for å beskytte rørledninger mot vannslag er ventiler og kraner som gir langsom lukking av strømningsområdet, noe som reduserer Δ betydelig R.

I tilfeller der teknologien krever eller er mulig å raskt lukke rørledningen, tyr de til å installere lufthetter, spesielle støtdempere, etc.

P Hvis det er en lufthette foran kranen i det øyeblikket kranen er slått av TIL rørledning, en del av væsken kommer inn i lokket og komprimerer luften som ligger der, så hastigheten på væsken i rørledningen vil ikke avta umiddelbart, men gradvis; når trykket i rørledningen synker, utvider luften seg og fortrenger overflødig væske fra lokket Δ V. Hvis volumet på hetten er tilstrekkelig, som et resultat av luftens elastisitet og den gradvise reduksjonen i hastigheten til væsken i rørledningen, vil økningen i trykket i den være ubetydelig.

Sammen med enheter for å beskytte rørledninger mot vannhammer, er det spesielle enheter (hydrauliske sylindre, hydrauliske pulsatorer) der vannhammer er kunstig opprettet for senere bruk.

En hydraulisk sylinder er en vannløftende innretning som ikke har en drivmotor, men bruker ( Q 2 ) til en viss høyde ( N 2 ) vannenergi ( Q 1 > Q 2 ), senket ned i ramtanken fra en lavere høyde ( H 1 ) og delvis tilbakestillbar ( Q 1 - Q 2 ) gjennom en sjokkventil plassert i denne tanken.

For å øke trykket på den løftede væsken, brukes kunstig induserte og opererer med en viss frekvens hydrauliske støt.

Den hydrauliske pulsatoren brukes i hydrauliske monitorer som brukes i hydromekanisering av gruvedrift og stripping. Ved hjelp av en hydraulisk pulsator skapes kontinuerlige hydrauliske støt (selvsvingninger av trykk) kunstig i en seksjon av en rørledning av en viss lengde rett foran den hydrauliske monitoren, noe som sikrer en økning i vanntrykket foran den hydrauliske overvåkingsløpet ved hjelp av en hydraulisk pulsator. 1,5 - 2 ganger og produserer en pulserende stråle. Dette fører igjen til en økning i produktiviteten til den hydrauliske hammeren og en reduksjon i energiforbruket til den hydrauliske monitoren.

Forelesning nr. 13