mechanika plynow teoria ściąga

ŻLepkość - zdolność płynów do przenoszenia naprężeń stycznych przy wzajemnym przemieszczaniu elementów poruszających się z różnymi prędkościami. Lepkość zależy od rodzaju płynu, jego temperatury i ciśnienia.

Straty miejscowe - spowodowane zmianą wartości i kierunku prędkości płynu, dzięki kolanom, przewężeniom, rozszerzeniom, rozgałęzieniom itp.

Straty liniowe – wywołane są tarciem wewnętrznym płynu w obszarze warstwy przyściennej.

Ciśnienie hydrostatyczne - wywierane przez ciecz na otaczające ciała nie będące w ruchu.

Podciśnienie – różnica między ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem bezwzględnym w przypadku, gdy jest ono mniejsze od atmosferycznego.

Nadciśnienie - różnica między ciśnieniem bezwzględnym a ciśnieniem atmosferycznym w przypadku, gdy jest ono mniejsze od bezwzględnego.

Ciśnienie bezwzględne – mierzone względem próżni.

Ciśnienie względne - mierzone w odniesieniu do ciśnienia barometrycznego.

Płyn - substancja, która w spoczynku nie przenosi naprężeń statycznych (wyjątek: płyny plastyczne np. smoła). Wyróżniamy:

- płyn doskonały (nielepki i nieściśliwy)

- płyn lepki i nieściśliwy

- płyn nielepki i ściśliwy

- płyn rzeczywisty (model pełny, lepki i ściśliwy)

Płyn nieściśliwy-płyn o stałej gęstości

Ściśliwość płynu - charakteryzuje jego podatność na odkształcanie objętościowe przy zmianie ciśnienia. ζ = ΔV / V * 1 / Δp

Rozszerzalność cieplna - charakteryzuje jego podatność na odkształcanie objętościowe przy zmianie temperatury. β = ΔV / V * 1 / ΔT

Różnice między przepływem w przewodach a kanałach otwartych. W przewodzie płyn wypełnia cały przekrój poprzeczny przewodu, w kanale tylko część. Istotą kanału otwartego jest istnienie swobodnej powierzchni cieczy. Przepływ w kanale otwartym odbywa się wyłącznie pod działaniem sił ciężkości, bezwładności i tarcia.

Zwężki pomiarowe - najczęściej stosowane przyrządy do pomiaru strumienia objętości lub masy płynu; ich działanie opiera się na wykorzystaniu zwężenia przekroju strug w celu zwiększenia prędkości przepływu , a tym samym zmniejszenia ciśnienia statycznego, czyli wywołania spadku ciśnienia. Wyróżniamy:

- kryzy (otwory ostro krawędziowe)

- dysze (otwory zaokrąglone)

- zwężki Venturiego (przewody zbieżno - rozbieżne).

Liczba Reynoldsa - stosunek sił bezwładności do sił lepkości. Krytyczna liczna Reynoldsa określa charakter przepływu. Wartość liczby Re poniżej 2300 oznacza, że przepływ jest laminarny.

Sonda (rurka) Pitota - przyrząd służący do pomiaru ciśnienia całkowitego.

Sonda (rurka) Prandtla - przyrząd służący do wyznaczania prędkości na podstawie pomiaru ciśnienia dynamicznego.

Metody badania ruchu:

- Lagrange’a (analiza wędrowna) - bada ruch wybranego elementu płynu po jego torze. Jest stosowana głównie w przepływach nieustalonych.

- Eulera (analiza lokalna) - badanie ruchu kolejnych elementów płynu przepływających przez nieruchomy punkt. Odnosi się do wybranego punktu przestrzeni.

Średnica hydrauliczna – stosunek powierzchni przekroju poprzecznego przewodu do obwodu zwilżonego czyli obwodu przewodu stykającego się z płynem.

Różnice i podobieństwa między cieczą, a gazem. Zarówno ciecz jak i gaz przyjmują kształt naczynia, które wypełniają. Ciecz to płyn o bardzo małej ściśliwości, traktowany jako płyn nieściśliwy. W zbiornikach i naczyniach otwartych tworzy powierzchnię swobodną. Gaz to płyn, który pod działaniem sił zewnętrznych i temperatury zmienia swoją objętość.

Przepływ laminarny – przepływ z przewagą sił lepkości nad siłami bezwładności. Poszczególne warstwy przemieszczają się równolegle względem siebie stąd nazwa przepływ uwarstwiony. W przewodzie płaskim -płaski przepływ Poiseuille’a, w przewodzie o przekroju kołowym - przepływ Hagena-Poiseuillea.

Przepływ turbulentny (burzliwy) - ruch zdecydowanie przestrzenny. Występuje powszechnie w przyrodzie (rzeki, powietrze) oraz w technice (przewody, pompy, dmuchawy, turbiny).

Równanie Bernoulliego - jedno z podstawowych równań hydrodynamiki płynów idealnych. Opisuje zachowanie gęstości energii całkowitej na linii prądu. Stanowi całkę bardziej ogólnego hydrodynamicznego równania Eulera. Obowiązuje w podstawowej wersji dla stacjonarnego przepływu nieściśliwego płynu idealnego

Spadek hydrauliczny - stosunek spadku wysokości hydraulicznej do odległości na jakiej spadek ten nastąpił.

Element płynu - objętość dostatecznie wielka w stosunku do długości swobodnych dróg międzycząsteczkowych i dużo mniejsza w stosunku do wymiarów liniowych ciał stałych ograniczających rozpatrywaną masę płynu lub poruszających się w płynie.

Punkty spiętrzenia - miejsca, w których prędkość przepływu spada do zera, występują z reguły przy opływie ciał stałych po stronie napływającego płynu.

Liczba Euler’a Eu - stosunek sił bezwładności do siły wywołanej działaniem ciśnienia. Może również określać stosunek ciśnienia dynamicznego do różnicy ciśnień między dwoma punktami.

Zalety zwężek:

- bardzo duża dokładność pomiarów bez potrzeby wzorcowania zwężek

- szybkie wykonanie pomiaru *

- niezawodność działania ze względu na prostą konstrukcję.

Rodzaje sił działające na płyn:

- siły masowe / objętościowe (siły wywierane na każdy element masy płynu, zawarty wewnątrz objętości, przez zewnętrzne pole sił)

- jednostkowa siła masowa Fm (siła masowa przypadająca na jednostkę masy płynu, mająca wymiar przyspieszenia)

- siły powierzchniowe (siły działające z zewnątrz na powierzchnie płynu w obszarze V)

- jednostkowa siła powierzchniowa (siła działająca na każdy element powierzchni. Ma wymiar naprężenia [Pa]. Zwrócona w kierunku obszaru V. Jej składowe: jednostkowa siła normalna, siła ciśnieniowa)
- jednostkowa siła styczna (oznacza naprężenie styczne τ).

Ciecz-płyn o bardzo małej ściśliwości, traktowany jako płyn nieściśliwy; w odróżnieniu od gazu w zbiornikach i naczyniach otwartych lubi niecałkowicie zapełnionych tworzą tzw. powierzchnię swobodną/zwierciadło cieczy

Gaz-płyn, który pod działaniem sił zewn. i temp. znacznie zmienia objętość

Ośrodek ciągły(continuum)-jest nim model teoretyczny płynu nieuwzględniający struktury cząsteczkowej i nieuporządkowanych ruchów cząsteczek; określenie oznacza, że płyn jest materią ciągłą, czyli wypełniającą przestrzeń w sposób doskonale ciągły

Ciśnienie-sumaryczny efekt zderzeń molekuł z powierzchnią ściany lub ciała zanurzonego; stosunek zmiany pędu molekuł zderzających się w jednostce czasu z elementem tej powierzchni do powierzchni tego elementu

Gęstość –stosunek masy do objętości;

Objętość właściwa- stosunek objętości do masy

Napięcie powierzchniowe-efekt działania sił molekularnych na granicy faz; siły wzajemnego przyciągania zależą od rodzaju obu stykających się ośrodków

Swobodna powierzchnia cieczy-cienka napięta równomiernie błona, wytrzymała na rozciąganie; jej wytrzymałość pochodzi od sił spójności(sił Kohezji), które działają między sąsiednimi molekułami cieczy

Statyka płynów-dzieli się na: 1 Hydrostatykę-zajmującą się zagadnieniami równowagi cieczy, a także siłami wywieranymi przez ciecz na otaczające ściany oraz na ciała nieruchome zanurzone w cieczy. 2 Aerostatykę

Kinematyka-opisuje i analizuje ruch płynów związany z elementem płynów

Dynamika –za pomocą równań określa ruch płynów uwzględniając działanie na płyn sił masowych i powierzchniowych, ustala związek pomiędzy tymi siłami a wielkościami charakteryzującymi ruch

Podobieństwo zjawisk przepływowych-jeśli 2 porównywalne zjawiska są opisane w postaci bezwymiarowej identycznym układem równań i warunków brzegowych, to zjawiska są podobne

Liczby podobieństwa: *Strouhala(St)-parametr charakteryzujący przepływy nieustalone, w których dominującą rolę odgrywają przyspieszenia lokalne *Froude’a(Fr)- określa stosunek siły bezwładności do siły ciężkości; dotyczy głównie zjawisk odbywających się na swobodnej powierzchni cieczy *Euler’a(Eu)-stosunek s. bezwładności do s. wywołanej działaniem ciśnienia (zwykle różnicy ciśnień); może również określać stosunek ciśnienia dynamicznego do różnicy ciśnień między dwoma punktami *Reynoldsa(Re)-stosunek s. bezwładności do s. lepkości(tarcia)

Krytyczna liczba Reynoldsa-wartość liczby Re poniżej której dany przepływ jest zawsze laminarny

Warstwa przyścienna-cienka warstwa tworząca się przy zetknięciu się ze stałą powierzchnią podczas przepływu wewn. lub przepływu zewn.(opływu); prędkość zmienia się w kierunku normalnym do powierzchni, czyli od 0 do prędkości przepływu niezakłóconego(V)

Opory przepływów w przewodach-źródłem lepkość płynów, rodzaje: *liniowe-straty ciśnienia wskutek tarcia-wywołane tarciem wewn. płynu w obszarze warstwy przyściennej *miejscowe(lokalne)-spowodowane zmianą wartości i kierunku prędkości, dzięki kolanom, przewężeniom, rozszerzeniom, rozgałęzieniom..

Długie przewody-przewody o dużym stosunku długości do średnicy; decydującą rolę odgrywają opry tarcia

Dławienie strumienia(kontrakcja)-zjawisko związane z wypływem przez mały otwór; wskutek działania sił bezwładności poszczególne strugi cieczy dopływające do otworu z różnych kierunków wywołują przewężenie strumienia

Kanały otwarte lub koryta-podział: *naturalne(rzeki strumienie, potoki) *sztuczne(kanały kanalizacyjne, melioracyjne

Głębokość krytyczna strugi-głębokość o wartości minimalnej hkr a odpowiadający jej ruch-ruch krytyczny

Spadek krytyczny(ikr)-spadek dna, przy którym struga płynąca ruchem jednostajnym osiąga głębokość krytyczną

Odskok hydrauliczny(próg wodny, próg Bidone’a)-głębokość strugi zmienia się gwałtownie, może powstać przy przepływie przez zasuwę do kanału o lekko nachylonym dnie, jego powstanie związane jest z dużą stratą energii płynącej strugi, co wykorzystywane jest w hydrotechnice do zmniejszenia nadmiernej energii kinetycznej strugi

Głębokość sprzężona-obejmuje głębokość przed odskokiem i za nim

Przelew-przegroda ustawiona w kanale otwartym; powoduje spiętrzenie wody i przelewanie się jej ponad krawędzią przelewu; jest nim także wypływ przez duży otwór, o ile swobodna powierzchnia znajduje się na poziomie lub poniżej górnej krawędzi otworu; zastosowanie: w hydrotechnice jako śluzy, jazy, budowle piętrzące, może też pełnić rolę zwężki; podział w zależności od kształtu przegrody: *o cienkich ściankach *grubszych *o szerokiej koronie, od położenia dolnego zwierciadła wody: *niezatopione *zatopione, od szerokości przelewu: *bez bocznego zwężenia * z b.z., od położenia przegrody względem kierunku przepływu: proste, ukośne, boczne, krzywoliniowe, od kształtu prześwitu przegrody: trapezowy, półokrągły, trójkątny


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
mechanika budowli teoria sciaga
mechanika plynow wyklad sciaga Nieznany
Mechanika Plynow Teoria id 2912 Nieznany
Mechanika Płynów Wzory Ściąga, Temperatura - jest miarą średniej energii kinetycznej atomów lub mole
teoria płyny, mechanika płynów, mechanika płynów sciaga
sciaga MP, INŻYNIERIA ŚRODOWISKA WGGiIŚ AGH inżynierskie, SEMESTR 3, Mechanika Płynów
ściąga mechanika płynów
Mechanika Plynow sciaga 1
ściąga mechanika płynów 2
Mechanika Płynów - Ściąga 2, Energetyka AGH, semestr 3, III Semestr, Mechanika Płynów, Egzamin
ŚCIĄGI, Sciaga 1, Mechanika płynów - część mechaniki teoretycznej, zajmuje się badaniem ruchu płynów
mechanika plynow= sciaga kolo2
Ściąga wszystko, ☆☆♠ Nauka dla Wszystkich Prawdziwych ∑ ξ ζ ω ∏ √¼½¾haslo nauka, mechanika płynów

więcej podobnych podstron