Jakie w艂a艣ciwo艣ci materia艂owe charakteryzuj膮 p艂yn? Om贸wi膰
Poda膰 parametry kinematyczne p艂ynu
Jakimi obszarami wiedzy zajmuje si臋 mechanika p艂yn贸w? 5 przyk艂ad贸w
Co to jest o艣rodek ci膮g艂y
Kiedy mo偶na opisywa膰 p艂yn jako o艣rodek ci膮g艂y
Co to jest lepko艣膰? Poda膰 warto艣ci przyk艂adowe dla p艂yn贸w rzeczywistych.
Co to jest 艣ci艣liwo艣膰?
Om贸wi膰 dynamiczny wsp. lepko艣ci poda膰 wart. dla wody lub powietrza oraz jednostki
Om贸wi膰 kinematyczny wsp. lepko艣ci, poda膰 wart. dla wody lub powietrza oraz jednostki
Om贸wi膰 zasad臋 zachowania masy dla p艂yn贸w 艣ci艣liwych oraz dla nie艣ci艣liwych
Poda膰 posta膰 in偶ynierska zasady zachowania masy dla p艂yn贸w 艣ci艣liwych
Poda膰 posta膰 in偶ynierska zasady zachowania masy dla p艂yn贸w 艣ci艣liwych i nie艣ci艣liwych
Omowic zasade zachowania p臋du,
Poadc rownanie Nawiera Stokesa
Co to sa si艂y powierzchniowe
Co to sa sily masowe
Co to jest cyrkulacja i jakiej wielko艣ci jest miara?
Co to jest wydatek i czego jest jest miara?
co to jest tensor naprezen i co charakteryzuje.
Podac postac tensora napr臋偶e艅 dla p艂yn贸w nielepkich
Co to sa r贸wnania konstytutywne
co to jest wydatek p艂ynu , podac jednostki
omowic dzialanie sondy Pitota, co nia mierzymy
Omowic dzialanie sondy Prandtla, co nia mierzymy
omowic dzialanie zw臋偶i Venturii鈥檈go, oraz kryza ISA.
Co to jest wirowosc, jak ja definiujemy
Omowic liczbe Reynoldsa
Omowic liczbe Macha
Przy jakich zalozeniech obowiazuje Renanie bermouuliego
podac rownanie bernoulliego dla pl. rzeczywistych, omowic
Co oznacza cisnienie stracone w r贸wnaniu Bernoullego, omowic
Co to jest cisnienie statyczne, dynamiczne i ca艂kowite.
co nam okresla wykres piezometryczny.
Co wp艂ywa na wrtosc wsp贸艂czynnika si艂y oporu
Co wp艂ywa na wrtosc wsp贸艂czynnika si艂y no艣nej
Kiedy powstaje sila nosna?
Co to jest sila nosna,
Co to jest sila oporu
Co to jest krytyczna liczba Reynoldsa
Co charakteryzuje przep艂ywy turbulentne
Co charakteryzuje przep艂ywy laminarne
Co to jest wsp贸艂czynnik turbulencji
Co to jest lepko艣膰 turbulentna,
Wymienic dwie hipotezy wyznaczania lepko艣ci turbulentnej,
Co to jest tensor napr臋偶e艅 turbulentnych
Jaki wp艂yw na bliczenia maja rozne modele turbulencji
Co to sa tunele aerodynamiczne
Co to jest przestrzen pomiarowa w tunelu aerodynamicznym
Jakie wielko艣ci charakteryzuja tunele aerodynamiczne,
Co to jest waga aerodynamiczna i do czego sluzy
Co to jest warstwa przyscienna
Czym charakteryzuje si臋 warstwa przyscienna
Jakie czynniki wp艂ywaj膮 na oderwanie warstwy przy艣ciennej
Co to sa Ciala op艂ywowe
Co to jest grubosc warstwy przy艣ciennej
Narysowac rozklad pr臋dko艣ci w warstwie przy艣ciennej
Co powoduje oderwanie warstwy przy艣ciennej.
1) o*g臋sto艣膰 p艂ynu w punkcie M (x,y,z) w chwili t nazywa si臋 螖m/螖V, gdy obj. 螖V d膮偶y do zera 蟻=$\lim\frac{m}{V}$ czyli zera 蟻=$\frac{m}{V}$
*艣ci艣liwo艣膰- zmiana obj臋to艣ci, kt贸ra jest funkcj膮 przy艂o偶onego ci艣nienia (si艂y); 螖v=f(螖p) 艣rednim wsp贸艂czynnikiem 艣ci艣liwo艣ci jest nazywany iloraz wzgl臋dnej zmiany obj. do zmiany ci艣nienia, czyli $\xi = \frac{V}{V}\frac{1}{\text{螖p}}$ lub$\ \xi = - \frac{1}{V}\frac{\text{dV}}{\text{dp}}\lbrack 1/Pa\rbrack$ modu艂 spr臋偶ysto艣ci p艂ynu: $E = \frac{1}{\xi} = - V\frac{\text{dp}}{\text{dV}}$
*lepko艣膰 渭 [Pa*s]- miara oporu wewn. moleku艂u 蟿=渭$\frac{V\ (predkosc\ deformacji)}{dy(wsp.\ lepkosci\ dynam.)}$; Wsp. lepko艣ci dynam. okre艣la zale偶no艣膰 mi臋dzy napr臋偶eniem stycznym 蟿xy, a pr臋dko艣ci膮 deformacji. Kinematyczny wsp贸艂czynnik lepko艣ci $V = \frac{\mu}{\rho}\lbrack\frac{m\hat{}2}{s}\rbrack$
2) *pr臋dko艣膰 $V\lbrack\frac{m}{s\hat{}2}\rbrack$; *ci艣nieniep[Pa]; *temperatura T[K]
3) *energetyka *hydraulika *trybologia *meteorologia *in偶ynieria chem. *lotnictwo *okr臋townictwo *urz膮dzenia ch艂odnicze
4) O艣rodek ci膮g艂y- Odkszta艂calne cia艂o materialne o budowie ci膮g艂ej; 鈥瀔ontinuum (odkszta艂calne). Rzeczywisty obiekt przyrody, jakim jest cia艂o sta艂e lub ciecz modelowany jest w mechanice o艣rodk贸w ci膮g艂ych (MOC), jako niesko艅czony zbi贸r cz膮stek zadany w fizycznym obszarze tr贸jwymiarowym. Zak艂adamy, 偶e obszar przestrzenny jest w spos贸b ci膮g艂y wype艂niony materia艂em o znanych w艂a艣ciwo艣ciach (bry艂a geometryczna zawieraj膮ca niesko艅czon膮 ilo艣膰 cz膮stek zawieraj膮cych? jednolit膮 struktur臋 materialn膮)
5) Zakres stosowalno艣ci modeli o艣rodka ci膮g艂ego jest okre艣lony stosunkiem 艣redniej swobodnej drogi cz膮steczki p艂ynu, do charakterystycznego wymiaru liniowego wyst臋puj膮cego w badanym zjawisku. Rozrzedzenie gazu okre艣lamy za pomoc膮 tzw. liczby Knudsena $Kn = \frac{\lambda}{l}$, b臋d膮cej stosunkiem 艣redniej drogi swobodnej 位 moleku艂 gazu do liniowego wymiaru charakterystycznego l op艂ywaj膮cego cia艂a. Przyjmuje si臋, 偶e model o艣rodka ci膮g艂ego obowi膮zuje w zakresie Kn<0,1
6) lepko艣膰- miara oporu wewn. moleku艂 $\tau = \mu\frac{\text{dV}}{\text{dy}}$; Wsp. lepko艣ci dynamicznej okre艣la zale偶no艣膰 mi臋dzy napr臋偶eniem stycznym 蟿xy, a pr臋dko艣ci膮 deformacji. Kinematyczny wsp. lepko艣ci: $\vartheta = \frac{\mu}{\rho}\lbrack\frac{m\hat{}2}{s}\rbrack$; *alkohol etylowy 渭=1,773[mPa*s] *gliceryna 渭=12110 [mPa*s] *powietrze 渭=17,08*106[Pa*s] *woda 渭=0,001789 [Pa*s]
7) 艢ci艣liwo艣膰 to zmiana obj臋to艣ci, kt贸ra jest funkcj膮 przy艂o偶onego ci艣nienia (si艂y): 螖蠎=f(螖p) 艣rednim wsp贸艂czynnikiem 艣ci艣liwo艣ci jest nazywany iloraz wzgl臋dnej zmiany obj臋to艣ci do ci艣nienia, czyli $\xi = - \frac{1}{V}\frac{\text{dV}}{\text{dp}}\ \lbrack\frac{1}{\text{Pa}}\rbrack$. Odwrotno艣膰 wsp贸艂czynnika 艣ci艣liwo艣ci jest nazywana modu艂em spr臋偶ysto艣ci p艂ynu: $E = \frac{1}{\xi} = - V\frac{\text{dp}}{\text{dV}}$
8) Zale偶no艣膰 mi臋dzy napr臋偶eniem stycznym 蟿xy, a pr臋dko艣ci膮 deformacji. 蟿=渭$\frac{V\ (predkosc\ deformacji)}{dy(wsp.\ lepkosci\ dynam.)}$. Wsp贸艂czynnik proporcjonalno艣ci w prawie Newtona nosi nazw臋 dynamicznego wsp贸艂czynnika lepko艣ci i zale偶y od rodzaju p艂ynu, temp. i ci艣nienia; woda 渭=0,001789[Ns/m2]= [Pa*s] powietrze: 渭=17,08*106[Pa*s]
9) wsp. lepko艣ci kinematycznej- miara lepko艣ci p艂ynu; stosunek dynamicznego wsp贸艂czynnika lepko艣ci do g臋sto艣ci p艂ynu: $\vartheta = \frac{\mu}{\rho}$; *woda: 蠎=1,789*106$\lbrack\frac{m\hat{}2}{s}\rbrack$; *powietrze 蠎=13,3*106$\lbrack\frac{m\hat{}2}{s}\rbrack$;
10)鈭Apvndt聽dt鈥=鈥勨埆A蟻聽v1 dA dt; zgodnie z zasad膮 zachowania masy, w 偶adnym punkcie pola masa nie mo偶e si臋 tworzy膰 ani znika膰. W p艂ynie nie艣ci艣liwym (蟻=const.) tylko takie pole pr臋dko艣ci b臋dzie spe艂nia艂o si臋 zasad膮, w kt贸rym w ka偶dej chwili do obszaru ograniczonego powierzchni膮 kontroln膮 b臋dzie wp艂ywa艂o tyle p艂ynu, ile w tej samej chwili wyp艂ywa. Warunek ten jest zatem identyczny dla przep艂yw贸w ustalonych i nieustalonych. Podczas przep艂ywu p艂ynu 艣ci艣liwego (蟻鈮燾onst.) w ruchu ustalonym musi by膰 zachowany powy偶szy warunek, bo masa zawarta wewn膮trz powierzchni kontrolnej jest niezmienna w czasie. I zasada zachowania masy :n(t)鈥=鈥勨埈蟻dv; (t鈥+鈥t)鈭蟻dv鈭蟻vdv; $\iiint_{}^{}{(\frac{\text{未蟻}}{\text{未t}} + \ \nabla\left( \text{蟻v} \right))}dv = 0$ -dla 艣ci艣liwych; $\nabla v = 0\ \frac{\text{未vx}}{\text{未x}} + \ \frac{\text{未vy}}{\text{未y}} + \frac{\text{未vz}}{\text{未z}} = 0$ 鈥揹la nie艣ci艣liwych
11) ? wydatek masowy 蟻鈮燾onst.
12) Suma wydatk贸w p艂ynu wp艂ywaj膮cego do w臋z艂a= sumie wydatk贸w odp艂ywaj膮cych z w臋z艂a
13) Rozpatruje si臋 ruch pewnej masy p艂ynnej, ograniczonej zamkni臋t膮 powierzchni膮 p艂ynn膮 (my艣lowo) wyci臋t膮 z ca艂ej jego masy. Obj臋to艣膰 tej masy w chwili t wynosi V(t), a pole powierzchni, stanowi膮ce brzeg bry艂y p艂ynnej. W przep艂ywie nieustalonym z up艂ywem czasu g臋sto艣膰 mo偶e ulega膰 lokalnym zmianom, co mo偶e wywo艂a膰 zmian臋 masy p艂ynu obj臋tej powierzchni膮 kontroln膮 A(t). Zgodnie z zasad膮: pr臋dko艣膰 zmiany p臋du p艂ynu zawartego w poruszaj膮cej si臋 obj臋to艣ci V(t)= wypadkowej si艂 zewn臋trznych dzia艂aj膮cych na ten p艂yn $\int_{V(t)}^{}\frac{\text{dv}}{\text{dt}}\rho dV = \ \int_{V(t)}^{}{f\rho dV + \int_{}^{}\text{蟽dA}}$; $\frac{\text{dv}}{\text{dt}}$ 鈥損rzyspieszenie elementu o masie 蟻dV; f i 蟽 鈥搒i艂y: masowa i powierzchniowa;; Zmiana p臋du ustalonej obj臋to艣ci V p艂ynu jest wywo艂ana przez przy艂o偶enie si艂 masowych i/lub powierzchniowych
14)
$$\frac{\partial Vx}{\partial t} + Vx\frac{\partial Vx}{\partial x}\text{Vy}\frac{\partial Vx}{\partial y} + Vz\frac{\partial Vx}{\partial z} = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial x} + \vartheta\left( \frac{\partial^{2}\text{Vx}}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vx}}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vx}}{\partial z^{2}} \right) + fx$$
$$\frac{\partial Vx}{\partial t} + Vx\frac{\partial Vx}{\partial x}\text{Vy}\frac{\partial Vx}{\partial y} + Vz\frac{\partial Vx}{\partial z} = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial x} + \vartheta\left( \frac{\partial^{2}\text{Vx}}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vx}}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vx}}{\partial z^{2}} \right) + fx$$
$$\frac{\partial Vy}{\partial t} + Vx\frac{\partial Vy}{\partial x}\text{Vy}\frac{\partial Vy}{\partial y} + Vz\frac{\partial Vy}{\partial z} = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial y} + \vartheta\left( \frac{\partial^{2}\text{Vy}}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vy}}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vy}}{\partial z^{2}} \right) + fy$$
$$\frac{\partial Vz}{\partial t} + Vx\frac{\partial Vz}{\partial x}\text{Vy}\frac{\partial Vz}{\partial y} + Vz\frac{\partial Vz}{\partial z} = - \frac{1}{\rho}\frac{\partial p}{\partial z} + \vartheta\left( \frac{\partial^{2}\text{Vz}}{\partial x^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vz}}{\partial y^{2}} + \frac{\partial^{2}\text{Vz}}{\partial z^{2}} \right) + fz$$
15)Si艂y powierzchniowe- oddzia艂uj膮ce na cia艂o przez jego powierzchni臋, np. si艂a napi臋cia powierzchniowego. Mo偶e by膰 obliczana jako ca艂ka tensora napr臋偶e艅. Pole si艂 powierzchniowych t(1) reprezentuje inny rodzaj oddzia艂ywa艅 wewn., dzia艂aj膮 one na brzegu pow. zewn. toB obszaru zajmowanego aktualnie przez cia艂o. Przyjmujemy, 偶e t(1) opisuje intensywno艣膰 tego pola na jednostk臋 powierzchni. Zbieraj膮c wszystkie elementarne si艂y powierzchniowe dzia艂aj膮ce na cia艂o, dokonujemy ca艂kowania otrzymuj膮c: 鈭t鈭尾t(n) da 鈥搘yp. si艂a powierzchniowa; M蟻鈥=鈥勨埆t鈭尾(r鈥+鈥t(n))聽da
16) Si艂y masowe- s. dzia艂aj膮ce na cia艂o proporcjonalnie do masy, np. s. grawitacji, od艣rodkowa. W ramach oddzia艂ywa艅 wewn. wyr贸偶ni膰 mo偶na oddzia艂ywania reprezentowane przez pole wektorowe roz艂o偶one w spos贸b ci膮g艂y w obszarze zajmowanym aktualnie przez cia艂o B, jest to pole si艂 masowych f. Przyjmujemy, 偶e f opisuje intensywno艣膰 tego pola na jednostk臋 masy. Zbieraj膮c wszystkie elementarne si艂y, dokonujemy ca艂kowania po ca艂ej aktualnej obj臋to艣ci: Fm鈥=鈥勨埆tB蟻fdv 鈥搘ypadkowa si艂a masowa; Mm鈥=鈥勨埆tB(r鈥+鈥蟻f)聽鈥搘yp. moment masowy (r- wekt. wodz膮cy)
17) W poruszaj膮cym si臋 p艂ynie wyodr臋bniamy zamkni臋t膮 krzyw膮 K. Niech wektor pr臋dko艣ci v w dowolnym punkcie na tej krzywej nachylonej jest pod k膮tem 伪 do wekt. momentu ds. krzywej. Cyrkulacja pr臋dko艣ci 鈭歬 wzd艂u偶 konturu K nazywamy ca艂k臋 krzywoliniow膮 iloczynu skalarnego wekt. pr臋dko艣ci orzez wekt. elementu krzywej $\sqrt{k} = \ \oint_{k}^{}{\left( v \bullet ds \right)\ = \ \oint_{k}^{}{vcos\alpha ds = \oint_{k}^{}{vs \bullet ds}\ }}$. Je偶eli cyrkulacj臋 pr臋dk. chcemy obliczy膰 w prostok膮tnym uk艂. wsp贸艂rz臋dnych oxyz, to: $\sqrt{k} = \ \oint_{k}^{}{(vx\ dx + vy\ dy + vz\ dz)}$. Kierunek ca艂kowania traktujemy jako dodatni, je艣li obszar ograniczony konturem k pozostaje przy ca艂kowaniu po lewej str. Dla wirowo艣ci miar膮 zawirowa艅 jestcyrkulacja $\sqrt{\text{AB}} = \ \oint_{A}^{B}\text{Vs\ ds}$
18) wydatek- miara przep艂ywu- ilo艣膰 p艂ynu przep艂ywaj膮cego na jednostk臋 czasu Q鈥=鈥劼犫埆sVm ds. Dla przep艂ywu jednowymiarowego: v鈥=鈥(vx,vy=0,vz=0);鈥Q鈥=鈥劼犫埆sVx(z)dz
19) Tensor napr臋偶e艅 蟺 opisuje stan napr臋偶enia w rozpatrywanym punkcie o艣rodka
$$\pi = |\begin{matrix}
- \rho + 2\mu\frac{\partial Vx}{\partial x} & \mu(\frac{\partial Vx}{\partial y} + \ \frac{\partial Vy}{\partial x}) & \mu(\frac{\partial Vx}{\partial z} + \ \frac{\partial Vz}{\partial x}) \\
\mu(\frac{\partial Vx}{\partial y} + \ \frac{\partial Vy}{\partial x}) & - \rho + 2\mu\frac{\partial Vy}{\partial y} & \mu(\frac{\partial Vy}{\partial z} + \ \frac{\partial Vz}{\partial y}) \\
\mu(\frac{\partial Vz}{\partial x} + \ \frac{\partial Vx}{\partial z}) & \mu(\frac{\partial Vy}{\partial z} + \ \frac{\partial Vz}{\partial y}) & - \rho + 2\mu\frac{\partial Vz}{\partial z} \\
\end{matrix}|$$
20) Rozpatrujemy o艣rodek ci膮g艂y zajmuj膮cy w konfiguracji aktualnej obszar tB. Przyjmujemy, 偶e cia艂o pddane oddzia艂ywaniom zewn. pozostaje w r贸wnowadze. W ka偶dym punkcie na pow. przekroju okre艣li膰 mo偶na wektor napr臋偶enia: $tn| = \lim\left( a \rightarrow 0 \right)\frac{\Delta F}{\Delta a} = \frac{\text{dt}}{\text{da}}$. Przyjmujemy postulat Cauchy鈥檈go zgodnie z kt贸rym wektor napr臋偶enia jest dok艂adnie taki sam dla wszystkich powierzchni przekroju, kt贸re s膮 wzajemnie styczne w pkt P. 蟽=ti x ei; tensor 蟽 w bazie ei x ej: $\lbrack\begin{matrix} \sigma 11 & \sigma 12 & \sigma 13 \\ \sigma 21 & \sigma 22 & \sigma 23 \\ \sigma 31 & \sigma 32 & \sigma 33 \\ \end{matrix}\rbrack$= $\lbrack\begin{matrix} (t1)1 & (t1)2 & (t1)3 \\ (t2)1 & (t2)2 & (t2)3 \\ (t3)1 & (t3)2 & (t3)3 \\ \end{matrix}\rbrack$
21) Zwi膮zki 艂膮cz膮ce 6 sk艂adnik贸w stanu napr臋偶e艅 z 6 sk艂adnikami stanu odkszta艂ce艅. Mog膮 by膰 uzale偶nione jeszcze od temp. Zale偶no艣膰 napr臋偶enia- odkszta艂cenia char zachowanie si臋 materia艂u- przyjmujemy, 偶e w r贸偶nych konstrukcjach wyk. z tego samego materia艂u relacja napr- odkszt. nie ulega zmianie. Og贸lna posta膰 r贸wnania konstytut. Tij= -p(蟻,Q) 未ij+Bijkl (蟻,螛) Dkl; Tij= {-p(蟻, 螛)+ 位 Dkk}未ij +2渭(蟻, 螛)Dij
22) wydatek- miara przep艂ywu- ilo艣膰 p艂ynu przep艂ywaj膮cego na jednostk臋 czasu. Og贸lny wz: Q鈥=鈥勨埆sVm鈥呪⑩ds;$Q = \ \frac{\Delta v}{\Delta t}\lbrack\frac{m^{3}}{s}\rbrack$; $Qm = \ \rho \bullet Q\lbrack\frac{\text{kg}}{s}\rbrack$
23) Szklana rurka wygi臋ta na ko艅cu pod k膮tem 90鈼. Rurk臋 z wygi臋tym ko艅cem wk艂adamy do p艂yn膮cej wody. Woda napiera tym wi臋ksz膮 si艂膮, im szybciej p艂ynie. Wobec tego s艂up wody w rurce b臋dzie tym wi臋kszy, im woda pop艂ynie szybciej. S艂u偶y ona do pomiaru pr臋dko艣ci przep艂ywu.
24) S艂u偶y do pomiaru pr臋dko艣ci gazu. W rurce zewn臋trznej wywiercone s膮 ma艂e otworki, p艂yn 艣lizga si臋 po rurce, zatem w przestrzeni mi臋dzy rurkami panuje ci艣nienie statyczne. Rurka wewn臋trzna zgi臋ta pod k膮tem prostym, dzia艂a jak rurka Pitota, a wi臋c przekazuje do U-rurki manometrycznej ci艣nienie ca艂kowite. Pod艂膮czaj膮c drug膮 U- rurk臋, manometr wska偶e r贸偶nic臋 poziom贸w. Zalety: jest stosunkowo ma艂a, wra偶liwo艣膰 na niewsp贸艂osiowe ustawienie wzgl. kierunku przep艂ywu.
25) S艂u偶y do pomiaru pr臋dko艣ci cieczy p艂yn膮cej ruroci膮giem, a wi臋c po艣rednio obj臋to艣ciowego nat臋偶enia przep艂ywu. Istota pomiaru polega na celowym przew臋偶eniu strugi na pewnym odcinku, dzi臋ki czemu, zgodnie z warunkami ci膮g艂o艣ci strugi, nast. lokalne zwi臋kszenie pr臋dko艣ci. Je艣li przep艂yw jest pozorny, to wzrost wysoko艣ci pr臋dko艣ci odbywa si臋 kosztem wys. ci艣nienia. W zw臋偶ce nast. spadek ci艣nienia, kt贸ry jest miar膮 pr臋dko艣ci przep艂ywu.
Zw臋偶ki pomiarowe r贸偶nych typ贸w, to el. spi臋trzaj膮ce, zapewniaj膮ce r贸偶nic臋 ci艣nie艅 mierzon膮 nast臋pnie przez mierniki lub przetworniki r贸偶nicy ci艣nie艅, kt贸re przetwarzaj膮 t臋 r贸偶nic臋 na sygna艂 pomiaru przep艂ywu p艂ynu (gazu, cieczy, pary). Maj膮 decyduj膮cy wp艂yw na dok艂adno艣膰 pomiaru, a przy tym nale偶膮 do najstarszych element贸w s艂u偶膮cych do pomiaru przep艂ywu (maj膮 bardzo 艣ci艣le okre艣lone normy ISO pod wzgl. konstrukcji i dok艂. wykonania oraz metod kontroli techn.)
26. Co to jest wirowo艣膰, jak j膮 definiujemy.
przep艂ywem wirowym nazywamy taki przep艂yw podczas kt贸rego wyst臋puje wirowo艣膰 rot v=2蠅鈮0. Pierwotnym jej 藕r贸d艂em jest lepko艣膰 z powodu kt贸rej na powierzchniach cia艂 op艂ywanych tworz膮 si臋 cienkie warstwy przy艣cienne. Warstwy te maj膮 sk艂onno艣膰 do odrywania si臋 w skutek czego powstaj膮 wiry 艂atwo obserwowalne w przyrodzie i technice. Drobne wiry sp艂ywaj膮ce z powierzchni cia艂 o kszta艂tach nie op艂ywowych powoduj膮 turbulencj臋 przep艂ywu.
27. Om贸wi膰 liczb臋 Reynoldsa
Liczba Reynoldsa 鈥 liczba kryterialna pozwalaj膮ca oceni膰 charakter przep艂ywu Re=$\frac{\text{蟻vl}}{\eta}$. Bezwymiarowa liczba Reynoldsa wyra偶a stosunek si艂 bezw艂adno艣ci do si艂 lepko艣ci w danym przep艂ywie. Du偶a warto艣膰 liczby Reynoldsa oznacza dominacj臋 si艂 bezw艂adno艣ci a ma艂a wskazuje na znacz膮c膮 role si艂 lepko艣ci.
28. Om贸wi膰 liczb臋 Macha.
Liczba Macha 鈥 M stosunek pr臋dko艣ci B cia艂a zanurzonego w p艂ynie do pr臋dko艣ci rozchodzenia si臋 d藕wi臋ku w danym p艂ynie a: M=V/a. przep艂ywy o M<1 nazywane s膮 podd藕wi臋kowymi natomiast przep艂ywy nadd藕wi臋kowe charakteryzuje M>1
29. Przy jakich za艂o偶eniach obowi膮zuje r贸wnanie Bernoulliego?
Przep艂yw jest bezwirowy, ustalony, jednowymiarowy i nie艣ci艣liwy.
30. Poda膰 r贸wnanie Bernoulliego dla p艂yn贸w rzeczywistych.
$$\frac{V_{1}^{2}}{2g} + \frac{p_{1}}{\gamma} + z_{1} = \frac{V_{2}^{2}}{2g} + \frac{p_{2}}{\gamma} + z_{2} + \sum_{}^{}h_{s}$$
31. Co oznacza ci艣nienie stracone w r贸wnaniu Bernoulliego, om贸wi膰.
Ci艣nienie stracone to iloczyn 蟻g$\sum_{}^{}h_{s}$ gdzie 蟻- g臋sto艣膰, g- przyspieszenie ziemskie, natomiast $\sum_{}^{}h_{s}$ jest sum膮 strat wysoko艣ci i strat energetycznych. Straty te dziel膮 si臋 na straty d艂ugo艣ci, spowodowane tarciem cieczy lepkiej o 艣cianki przewodu i na straty lokalne powsta艂e w tych miejscach gdzie ulega zmianie warto艣膰 lub kierunek pr臋dko艣ci. Przy obliczaniu strat obu tych rodzaj贸w stosuje si臋 zasad臋 superpozycji obliczaj膮c kolejno straty na poszczeg贸lnych charakterystycznych odcinkach przewodu zaniedbuj膮c wzajemny wp艂yw tych odcink贸w na siebie.
Straty na d艂ugo艣ci l w przewodzie o 艣rednicy d s膮 wyznaczane za pomoc膮 wzoru Darcy鈥檈go- weisbacha
$$h_{\text{s位}} = \lambda\frac{l}{d}\frac{v_{sr}^{2}}{2g}$$
32. Co to jest ci艣nienie statyczne, dynamiczne i ca艂kowite?
Ci艣nieniem statycznym nazywamy wielko艣膰 fizyczn膮 charakteryzuj膮c膮 dzia艂anie si艂y noermalnej na dowolnie zorientowan膮 powierzchni臋 znajduj膮c膮 si臋 wewn膮trz p艂ynu b臋d膮cego w stanie spoczynku wzgl臋dem pewnego uk艂adu odniesienia i na 艣cianie naczynia w kt贸rym p艂yn si臋 znajduje
$$p = \operatorname{}\frac{P}{\sigma}$$
Ci艣nienie dynamiczne 鈥 wzrost ci艣nienia wytworzonego przez poruszaj膮cy si臋 strumie艅 powietrza wzgl臋dem powietrza nieruchomego 鈥 mierzy si臋 je po to aby zmierzy膰 pr臋dko艣膰 p艂ynu
Ci艣nienie ca艂kowite- suma ci艣nie艅 statycznego i dynamicznego.
33. Co nam okre艣la wykres pizometryczny?
Znaj膮c przebieg linii pizometrycznej oraz pr臋dko艣膰 艣redni膮 przep艂ywu mo偶emy natychmiast obliczy膰 wsp贸艂czynnik strat na d艂ugo艣ci odpowiadaj膮cy odcinkowi o sta艂ej 艣rednicy jak i wsp贸艂czynnik strat lokalnych.
34. Co wp艂ywa na warto艣膰 wsp贸艂czynnika si艂y oporu?
CD(Cx) 鈥 wsp贸艂czynnik si艂y oporu 鈥 jest wyznaczany empirycznie lub metodami CFD. Jest to bezwymiarowy wsp贸艂czynnik zale偶ny od kszta艂tu k膮towej orientacji poruszaj膮cego si臋 cia艂a, liczby Reynoldsa Re i liczby Macha Ma.
35. Co wp艂ywa na warto艣膰 wsp贸艂czynnika si艂y no艣nej?
CZ- wsp贸艂czynnik zale偶ny od kszta艂tu cia艂a, k膮ta natarcia, liczby Reynoldsa i liczby Macha charakteryzuj膮cej przep艂yw.
36. Kiedy powstaje si艂a no艣na?
Si艂a no艣na 鈥 prostopad艂膮 do kierunku ruchu si艂a wynikaj膮ca z r贸偶nicy ci艣nie艅 pomi臋dzy cz臋艣ci膮 g贸rn膮 cia艂a a jego cz臋艣ci膮 doln膮.
W przypadku samolotu mamy do czynienia z ruchem skrzyde艂 wzgl臋dem powietrza, skrzyd艂o nacina powietrze pod takim k膮tem 偶e przy jego dolnej powierzchni powietrze p艂ynie wolniej i zag臋szcza si臋 鈥 ci艣nienie jest wi臋ksze ni偶 przy powierzchni g贸rnej. Wi臋ksze ci艣nienie na spodzie skrzyd艂a ni偶 na jego wierzchu jest r贸wnowa偶ne wypadkowej sile skierowanej do g贸ry dzia艂aj膮cej na ca艂膮 powierzchni臋 skrzyd艂a. Jest to w艂a艣nie si艂a no艣na.
37. Co to jest si艂a no艣na?
Si艂a no艣na 鈥 sk艂adowa si艂y aerodynamicznej prostopad艂a do kierunku ruchu cia艂a. Wyra偶a si臋 wzorem
$Pz = cz \times s\rho\frac{v^{2}}{2}$
38. Co to jest si艂a oporu?
Si艂a oporu 鈥 si艂a skierowana przeciwnie do kierunku nap艂ywaj膮cego strumienia - $Px = CD \times s\rho\frac{v^{2}}{2}$
39. Co to jest krytyczna liczba Reynoldsa?
Krytyczna liczba Re 鈥 licza Re odpowiadaj膮ca przej艣ciu przep艂ywu laminarnego w turbulentny. Jej warto艣膰 zale偶y od wielu czynnik贸w ubocznych np. od kszta艂tu wlotu do przewodu, stopnia g艂adko艣ci 艣cian przewodu, wst臋pnych zaburze艅 mechanicznych cieczy, drga艅 przewodu. Ponadto przej艣cie z przep艂ywu turbulentnego w laminarny odbywa si臋 przy mniejszej warto艣ci liczby Re ni偶 przej艣cie z przep艂ywu laminarnego w turbulentny. W zwi膮zku z tym wa偶na jest dolna warto艣膰 krytycznej liczby Reynoldsa poni偶ej kt贸rej obserwujemy sta艂o艣膰 ruchu laminarnego 鈥 i g贸rna warto艣膰 liczby Re powy偶ej kt贸rej panuje tylko ruch turbulentny.
40. Co charakteryzuje przep艂ywy turbulentne?
Przep艂yw turbulentny- chaotyczny ruch p艂ynu o stochastycznym charakterze, niestacjonarny nawet przy
ustalonych warunkach brzegowych, elementy p艂ynu mieszaj膮 si臋 ze sob膮 co prowadzi do intensyfikacji wymiany nasy p臋du i energii.
41. Co charakteryzuje przep艂ywy laminarne?
Przep艂yw laminarny 鈥 uporz膮dkowany ruch p艂ynu po torach r贸wnoleg艂ych, elementy p艂ynu nie mieszaj膮 si臋 ze sob膮, dzia艂a czysto lepko艣ciowy mechanizm wymiany p臋du i energii.
42. Co to jest wsp贸艂czynnik turbulencji?
Stopie艅 turbulencji jest miar膮 intensywno艣ci turbulencji鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹.
43. Co to jest lepko艣膰 turbulentna?
W odr贸偶nieniu od lepko艣ci dynamicznej lepko艣膰 turbulentna nie jest cech膮 fizyczn膮 p艂ynu lecz w艂asno艣ci膮 ujawniaj膮c膮 si臋 tylko w trakcie jego ruchu i zale偶n膮 od struktury turbulencji w danym punkcie pola pr臋dko艣ci.
44. Wymieni膰 dwie hipotezy wyznaczania lepko艣ci turbulentnej.
a) hipoteza Boussinesg鈥檃 鈥 warto艣膰 wsp贸艂czynnika lepko艣ci turbulentnej jest przedstawiana w og贸lnej postaci
$$V_{t} = \frac{u_{t}}{\rho}$$
Przedmiotem modelowania jest zar贸wno posta膰 zale偶no艣ci funkcyjnej ja i zale偶no艣ci okre艣laj膮ce warto艣ci argument贸w w odpowiednich punktach obszaru przep艂ywu.
b) model zeror贸wnaniowy 鈥 droga r贸wnania Prandtla
c) model jednor贸wnaniowy
d) model dwur贸wnaniowy
45. Co to jest tensor napr臋偶e艅 turbulentnych?
TAKI SKURWYSY艃SKI WZ脫R!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
46. Jaki wp艂yw na obliczenia maj膮 r贸偶ne modele turbulencji?
W zale偶no艣ci od przyj臋tych modeli turbulencji ich wp艂yw na obliczenia jest nast臋puj膮cy:
- pracoch艂onno艣膰 oblicze艅
- prostota oblicze艅
- mo偶liwo艣膰 weryfikacji modelu
- dok艂adno艣膰 oblicze艅
47. Co to s膮 tunele aerodynamiczne?
Tunel aerodynamiczny 鈥 podstawowe urz膮dzenie badawcze aerodynamiki do艣wiadczalnej wykorzystywane do badania op艂ywu gazu lub cieczy wok贸艂 obiektu. W urz膮dzeniu tym wykorzystuje si臋 jednorodny strumie艅 powietrza kt贸ry op艂ywa badany przedmiot. Dzi臋ki wzgl臋dno艣ci ruchu poruszaj膮ce si臋 powietrze dzia艂a tak samo na model jakby to powietrze by艂o nieruchome a model porusza艂 si臋 w tym o艣rodku. Zalet膮 tego jest 偶e stacjonarny obserwator jest w stanie obserwowa膰 zjawiska wyst臋puj膮ce na modelu w trakcie jego rzeczywistego ruchu.