Justyna Janowska

Para 7

Badanie przepływu cieczy

Prawo Bernoulliego dotyczy prawidłowości rządzącej przepływem stacjonarnym wyidealizowanej cieczy (nielepkiej, nieściśliwej). Przepływ stacjonarny to taki, podczas którego w każdym miejscu w cieczy prędkość ruchu pozostaje stała.
Treść prawa Bernoulliego jest następująca: w czasie przepływu cieczy, suma ciśnienia statycznego i dynamicznego jest stała wzdłuż każdej linii przepływu.

Prawo Bernoulliego ma matematyczną postać równania:

p + ρgh + ½ρv2 = const

gdzie: p - ciśnienie cieczy, ρ - gęstość cieczy, v - prędkość przepływu cieczy, g - przyspieszenie ziemskie, h - wysokość rurki z cieczą nad powierzchnią ziemi.

Pierwsze dwa człony możemy ująć ogólną nazwą: ciśnienie statyczne Ps = p + ρgh, natomiast trzeci człon to ciśnienie dynamiczne Pd = ½ρv2.
Ps jest to ciśnienie wywierane prostopadle do kierunku przepływu, a Pd - równolegle.
Skoro ich suma stanowi constans, to należy przypuszczać, że w obszarach większej prędkości przepływu, ciśnienie statyczne będzie mniejsze.

Równanie ciągłości strugi - jeżeli założymy, że dla płynu nieściśliwego temperatura jest stała i jednakowa dla każdego przekroju rurociągu to objętość płynu wpływającego i odpływającego w ciągu jednej sekundy z dowolnego przekroju przewodu jest stała.

Równanie ciągłości strugi jest oparte na bilansie masy, zakłada, że ilość masy cieczy dopływającej i odpływającej jest równa:

ρ - gęstość cieczy
V - prędkość przepływu płynu
A - pole przekroju poprzecznego rurociągu

Przepływomierz to przyrząd pomiarowy służący do pomiaru objętości lub masy materii poruszającej się przez daną powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu.

Ruch powoduje bowiem zmianę częstotliwości fal elektromagnetycznych i to w ten sposób, że zbliżanie się źródła fali do obserwatora jest przyczyną zwiększenia częstotliwości, a oddalanie - zmniejszenia częstotliwości fali. Zjawisko to nazwano Efektem Doplera

Wszystkie krwinki poruszające się w naczyniach krwionośnych w obszarze objętym polem ultradźwiękowym są źródłem fal odbitych, których część wraca do detektora odbiorczego. Częstotliwość fal odbitych rośnie wraz ze wzrostem prędkości krwinek poruszających się w kierunku sondy ultradźwiękowej. Można obliczyć średnią i maksymalną prędkość krwinek w badanym naczyniu. Po zastosowaniu odpowiednich przetworników można rozróżnić przepływ w żyłach i tętnicach, nawet gdy wiązka ultradźwiękowa obejmie jednocześnie oba naczynia o przeciwnych kierunkach przepływu krwi. Jednak prosta detekcja sygnału dopplerowskiego nie umożliwia rozróżnienia kierunku przepływu krwi. W urządzeniach tego typu sondę przystawia się do ciała pacjenta bezpośrednio nad badanym naczyniem krwionośnym, a ocena stanu tętnic lub płodu polega na akustycznej ocenie sygnału dopplerowskiego

---