płyny pytań

1.Płyn newtonowski

To taki, który zachowuje się zgodnie z hipotezą Newtona – mianowicie, że „wartość siły dT przeciwdziałającej prostopadłemu odkształceniu elementarnego prostopadłościanu wynosi $dT = \mu\frac{\text{dV}}{\text{dy}}$dA gdzie: $\frac{\text{dV}}{\text{dy}}$-grad prędkości; dy –odległość sąsiednich warstw

$\tau = \frac{\text{dT}}{\text{dA}} = \mu\frac{\text{dV}}{\text{dy}}\ ;$naprężenia styczne proporcjonalne do współczynnika lepkości

6. Wielkości fizyczne opisujące ciecze:

-gęstość $\rho = \frac{m}{V}$

-ciężar właściwy $\gamma = \frac{\rho}{g}$

-ściśliwość: czyli podatność płynu na odkształcenie objętościowe

-lepkość: wynik występowania adhezji (przyciągania), współczynnik ten opisuje opór jaki stawia płyn przeciwko odkształceniu

11.Siły działające na powierzchnię

Siły powierzchniowe- są to siły oddziaływania wzajemnego między elementami płynu, po obu stronach powierzchni S, lub np. między płynem a ścianą.

Np.:

-siła ciśnienia

-napór cieczy na ścianki zbiornika

-tarcie wewnątrz płynu

-oddziaływanie między strumieniem płynu i ściankami (np. łopatką wirnika)

Siły powierzchniowe występują zawsze, niezależnie od tego czy ciecz lepka czy nie, czy w spoczynku czy ruchu. Siły powierzchniowe styczne – nie występują w cieczach idealnych

16. Kiedy i w jakich warunkach występują siły powierzchniowo styczne

Siły powierzchniowe wywołują w danej powierzchni stan naprężen (pole tensorowe). Naprężenia styczne nie występują w cieczach idealnych, oraz dla cieczy rzeczywistych, ciecze te muszą być w ruchu. Powstałe naprężenia można opisać:


$$\tau = \frac{\text{dP}}{\text{dA}}$$

2. Równanie N-S a prawo Pascala

Równanie N-S ma postać:


$$\frac{\text{dV}}{\text{dt}} = F - \frac{1}{\rho}gradp + vv^{2}V + \frac{1}{3}vgrad(divV)$$

Jeżeli założymy , że ciecz jest w spoczynku to wektor prędkości v=0 otrzymamy wówczas równanie hydrostatyki $F = \frac{1}{\rho}grad(p)$

W wielu zagadnieniach technicznych pomija się wpływ sił masowych, np. w hydrostatyce siłowej. Wówczas F=0, co pokazuje, że ciśnienie jest stałe w całej objętości cieczy.

7. Działanie siły naporu na skośną ścianę.

Napór na ściankę płaską dowolnie zorientowaną równy jest ciężarowi słupa cieczy, którego podstawą jest dana ściana, a wysokością głębokość zanurzenia geometrycznego środka ciężkości danej ściany: Zc

N=ρg∫zdA = ρgZcA

Punkt przyłożenia siły naporu – środek naporu wyznaczamy z momentu sił elementarnych

Mo=γArAXn * zdA

12. Równanie ciągłości przepływu

Równanie ciągłości przepływu przedstawia równość wydatków objętościowych, masowych lub ciężarowych w obranych przekrojach. Dla jednowymiarowego przepływu płynu doskonałego równanie to ma postać:

Q=A1*V1=A2*V2

17. Równanie N-S i jego interpretacja


$$\frac{\text{dV}}{\text{dt}} = F - \frac{1}{\rho}gradp + vv^{2}V + \frac{1}{3}vgrad(divV)$$

Równanie Naviera Stoksa to równanie różniczkowe przepływu cieczy newtonowskiej. Ostatni człon odnosi się do przepływu płynów ściśliwych. Dla płynów nieściśliwych divV=0.

Równanie N-S jest bilansem sił działających w cieczach rzeczywistych. Dla cieczy idealnych v=0 i wówczas z równania N-S przechodzimy do równania cieczy idealnej. W zapisie wektorowym dla cieczy nieściśliwej równanie to ma postać


$$\frac{\text{dV}}{\text{dt}} = F - \frac{1}{\rho}\text{gradp}$$

Jeśli jako v przyjmiemy 0 to mamy równanie hydrostatyki F=$\frac{1}{\rho}\text{gradp}$

3. Zasada zachowania pędu

Wychodzimy z II zasady dynamiki Newtona gdzie pęd: P=m*v jest to zmiana ilości pędu w czasie zatem $\frac{\text{dP}}{\text{dt}} = \frac{d(mv)}{\text{dt}} = \sum_{}^{}\text{Fi}$

Po dalszych przekształceniach dojdziemy do wzoru gdzie $\frac{\text{dP}}{\text{dt}} = \rho Q\left( v2 - v1 \right) = F$ ;gdzie F uwzględnia wszystkie siły działające w zjawisku.

Zasadę zachowania pędu wykorzystuje się do określania reakcji ścian na przepływ ciecz, reakcje wypływającej cieczy (np. silnik odrzutowy) oraz reakcje cieczy na elementy maszyn przepływowych (np. pompa wirowa)

8. Zasada zachowania pędu

Wychodzimy z II zasady dynamiki Newtona gdzie pęd: P=m*v jest to zmiana ilości pędu w czasie zatem $\frac{\text{dP}}{\text{dt}} = \frac{d(mv)}{\text{dt}} = \sum_{}^{}\text{Fi}$

Po dalszych przekształceniach dojdziemy do wzoru gdzie $\frac{\text{dP}}{\text{dt}} = \rho Q\left( v2 - v1 \right) = F$ ;gdzie F uwzględnia wszystkie siły działające w zjawisku.

Zasadę zachowania pędu wykorzystuje się do określania reakcji ścian na przepływ ciecz, reakcje wypływającej cieczy (np. silnik odrzutowy) oraz reakcje cieczy na elementy maszyn przepływowych (np. pompa wirowa)

13. . Rozkład sił i prędkości na profilu

Podczas ruchu ciała w płynie lepkim, na ciało będzie działać siła o dwóch składowych, prostopadła do wektora prędkości, będzie siłą nośną/wyporu hydrodynamicznego, a druga siłą oporu-która powstaje w wyniku różnicy ciśnień za opływanym ciałem. Oprór stawiany przez ciało określa się wzorem


$$Cx = \frac{\text{Px}}{(\frac{\rho v^{2}}{2})S}$$

Celem podczas projektowania jest takie zaprojektowanie profilu, aby składowa nośna była jak największa przy jak najmniejszym oporze.

18. Kryteria stateczności ciał częściowo zanurzonych (statki)

G=W jest to warunek równowagi ciał pływających.

Jeżeli W>G ciało się wynurza aż do równowagi

Jeżeli W<G ciało tonie.

Stateczność ciał pływających, jest to zdolność powrotu ciała pływającego do położenia pierwotnego po uprzednim jego wychyleniu z położenia równowagi. Aby była równowaga W i G muszą działać w osi.

Zg=Zb – stateczność chwiejna

Zg<Zb - ciało stateczne

Zg>Zb - ciało niestabilne

Punkt meta centryczny Mo=Ro+Zb-Zg

Mo>0 ciało stateczne

Mo<0 ciało niestateczne

Mfi jest to punkt przecięcia się siły wyporu z osią ciała (w poł. Równowagi) punkt ten powinien być powyżej punktu ciężkości

Ponieważ G i W podczas wychylenia nie działają w lini pojawia się moment prostujący Mp= w*Mfi*Sc=w*l ;gdzie l – ramie prostujące

4. Opory liniowe w przewodzie osiowo symetrycznym

Powstają one w skutek działania m.in. sił tarcia $\frac{1}{\sqrt{\lambda}} = - 2log(\frac{2.5}{\text{Re}\sqrt{\lambda}} + \frac{k}{3,7d}$ gdzie k –chropowatość; λ-wsp strat liniowych

9. Równanie Bernoulliego dla rzeczywistych

Równianie B dla rzeczywistego płynu(newtonowskiego) przy uwzględnieniu strat przepływu.


$$\frac{{V1}^{2}}{2g} + \frac{p1}{\text{ρg}} + Z1 = \frac{{V2}^{2}}{2g} + \frac{p2}{\text{ρg}} + Z1 + \sum_{}^{}\text{Hstr}$$

Straty lokalne: Hstr=$\zeta\frac{V^{2}}{2g}$

Staty ciągłe: Hstr=$\lambda\frac{l}{d}\frac{V^{2}}{2g}$

Jeżeli lepka ciecz płynie przewodem, to narastają straty przepływowe wynikające z konieczności pokonania sił stycznych. W wyniku czego zaobserwować można spadki energi, które objawiają się spadkami ciśnienia – nie zmienia się pęd przepływającej cieczy.

14. Charakretystyka rurociągów:

Szeregowo
Rz=R1+R2

Równolegle
Rz=$\frac{R1 + R2}{{(\sqrt{R1} + \sqrt{R2})}^{2}}$

19. Równanie Bernoulliego dla idealnej

$\frac{V^{2}}{2g} + \frac{p}{\text{ρg}} + Z = const$

Gdzie: $\frac{V^{2}}{2g}$;wysokość prędkości

$\frac{p}{\text{ρg}}$;wysokość ciśnienia

z- wysokość położenia

założenia:

-płyn nieściśliwy

-przpepływ nie zmienia się w czasie

Można zastosować do obliczania np. wypływu płynu przez mały otwór

5. Rozkład sił i prędkości na profilu

Podczas ruchu ciała w płynie lepkim, na ciało będzie działać siła o dwóch składowych, prostopadła do wektora prędkości, będzie siłą nośną/wyporu hydrodynamicznego, a druga siłą oporu-która powstaje w wyniku różnicy ciśnień za opływanym ciałem. Oprór stawiany przez ciało określa się wzorem


$$Cx = \frac{\text{Px}}{(\frac{\rho v^{2}}{2})S}$$

Celem podczas projektowania jest takie zaprojektowanie profilu, aby składowa nośna była jak największa przy jak najmniejszym oporze.

10. Charakretystyka rurociągów:

Szeregowo
Rz=R1+R2

Równolegle
Rz=$\frac{R1 + R2}{{(\sqrt{R1} + \sqrt{R2})}^{2}}$

20. Wykres Ancony

Jest to graficzne przedstawienie przebiegu wysokości: energi rozporządzalnej, ciśnienia. Wysokość energi maleje w kierunku przepływu na wskutek strat energetycznych.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
opracow pytan plus cwicz plyny
plyny-egzamin, Mechanika płynów - spis pytań, 1) Różnice między zjawiskami podobnymi i analogicznymi
płyny 20 pytań
Sztuka wykladania i zadawania pytan
Płyny
cw 16 odpowiedzi do pytan id 1 Nieznany
plyny chlodzace
Nasze opracowanie pytań 1 40
Leksykon podatków i opłat lokalnych 517 pytań i odpowiedzi
Opracowanie pytań z anatomii
Bank pytan (lekarski) id 79351 Nieznany (2)
opracowanie pytań z optyki
Maszyny Elektryczne Opracowanie Pytań Na Egzamin
opracowanie pytan id 338374 Nieznany
opracowanie pytan karafiata
Opracowanie pytań 2 kolokwium
cw 3 broma opracowanie pytan 810
Nhip opracowanie pytan id 31802 Nieznany
filozofia opracowanie pytań

więcej podobnych podstron