background image

Stosunek prędkości średniej do max.  
Cel ćwiczenia określa Vśr/Vmax przy przepływie płynu przez przewód w zależności od 
liczby Reynoldsa. W ćwiczeniu bada się przepływ powietrza przez przewód o przekroju 
kołowym. Założenia: płyn lepki nieściśliwy, przepływ ustalony, przewód kołowy o średnicy 
D. Układ współrzędnych taki, że pokrywa się z osią przewodu. Równanie Novera-Stokesa dla 
ruchu laminarnego: 1/ro*dp/dt=ni*(d

2

v/dr

2

+1/r*dv/dt) gdzie p-ciśnienie, ro- gęstość, ni- 

kinematyczny współczynnik lepkości. dp/dz = -deltap/l=const. Delta p- różnica ciśnień 
miedzy przekrojami odległymi od siebie o l. 

1.

 

-1/ro*deltap/l=ni(d

2

v/dr

2

+1/r*dv/dr) 

2.

 

-1/ro*deltap/l=ni*1/r*dv/dr*(r*dv/dr)+1 

Po scałkowaniu mamy: 3.   -1/ro*deltap/l*r

2

/4=ni(v(r)+c

1

*r+c

2

) gdy v=R- v=0 –prędkość 

na powierzchni kontaktu z ciałem stałym.  
v(r)= delta*R

2

/4*(1-(r

2

/R

2

)) z czego wynika że v

max

=v(r=0)=(delta*R

2

)/4mi 

Q=całka v

d

*F=2pi*calka v(r)dr=pi/8*(lambda*p*k

4

)/(mi*l) gdzie mi to dynamiczny 

współczynnik lepkośći. 
V

ś

r

=Q/F=(deltap*R

2

)/(8mi*l), V

ś

r

= ½*v

max

 – w ruchu. 

W przepływie turbulentnym prędkość nieznacznie maleje w podstawowym rdzeniu strumienia 
płynu i szybko maleje przy ścianach.