1.
CIECZ DOSKONAŁA: pojęcie stosowane w hydrodynamice, oznaczające ciecz nieściśliwą, a więc taką, której objętość nie zmienia się pod wpływem sił zewnętrznych (ciśnienia) oraz nie posiadającą lepkości.
Natężenie przepływu – miara ilości płynu, substancji, mieszaniny, przepływającego przez wyodrębnioną przestrzeń, obszar lub poprzeczny przekrój w jednostce czasu.
Rozróżniamy następujące metody wyrażania natężenia przepływu:
Masowe natężenie przepływu lub wydatek masowy określane symbolami G albo \dot{m}; gdzie jednostką fizyczną jest:
* masa/czas – najczęściej: kg/s
Objętościowe natężenie przepływu określane symbolami Q albo \dot{V}; gdzie jednostką fizyczną jest:
* objętość/czas – najczęściej: m3/s
Molowe natężenie przepływu lub wydatek molowy określane symbolem \dot{n}; gdzie jednostką fizyczną jest:
* liczba moli/czas – najczęściej: mol/s
Natężenie przepływu nazywane wydajnością jest podstawowym parametrem pracy pomp, układów pompowych i sprężarek a także turbin.
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:
ro1 V1 A1=ro2 V2 A2
ρ - gęstość cieczy
V - prędkość przepływu płynu
A - pole przekroju poprzecznego rurociągu
Prawo Bernoulliego mówi, iż suma ciśnień: statycznego (ps), hydrostatycznego (ph) idynamicznego (pd) wywieranych z dowolnego poziomu na poziom odniesienia jest stała. Pc=Ph+Ps+Pd= const.
ro V^2/2 + ro g h +p= const.
2.
Lepkość, tarcie wewnętrzne, wiskoza, cecha płynów, pojawienie się siły tarcia (tarcie) pomiędzy warstwami cieczy lub gazu, poruszającymi się równolegle względem siebie z różnymi co do wartości prędkościami. Warstwa poruszająca się szybciej działa przyspieszająco na warstwę poruszającą się wolniej i odwrotnie. Pojawiające się wtedy siły tarcia wewnętrznego skierowane są stycznie do powierzchni styku tych warstw.
Współczynnik lepkości: określa ilościowo wartość siły stycznej, która przyłożona do jednostki powierzchni spowoduje jednostajny, laminarny przepływ.
Płyn newtonowski (doskonale lepki), model lepkości płynu wprowadzony przez Isaaca Newtona wykazujący liniową zależność naprężenia ścinającego od szybkości ścinania:
τ - naprężenie,
gamma - szybkość ścinania,
μ - lepkość dynamiczna, dla płynu newtonowskiego jest to wartość stała,
u - prędkość warstwy płynu,
U - prędkość przesuwanej płytki ścinającej płyn,
dx - element grubości warstwy płynu.
Wzór wprowadzony został przez Newtona na podstawie danych doświadczalnych, przez późniejszych fizyków uzasadniony i wyprowadzony na podstawie teorii cząsteczkowej gazów. Znaczna część płynów, np. woda, gazy w tym i powietrze, zachowuje się jak płyny newtonowskie. Dla płynów newtonowskich lepkość nie zależy od szybkości ścinania, zależy natomiast od własności substancji tworzącej płyn i jego parametrów termodynamicznych takich jak temperatura i ciśnienie.
Płyn nienewtonowski: nie spełniają powyższej zależności, dla nich naprężenia nie są proporcjonalne do gradientu prędkości, co jest równoznaczne z tym, że współczynnik lepkości nie jest stały lecz jest funkcją gradientu prędkości.
płynami nienewtonowskimi, które nie spełniają powyższej zależności, dla nich naprężenia nie są proporcjonalne do gradientu prędkości, co jest równoznaczne z tym, że współczynnik lepkości nie jest stały lecz jest funkcją gradientu prędkości.
3.
-hematokrytu: stosunek objętości krwinek do krwii. Powyżej 60% wzrasta znacznie.
-temperatury: im niższa temp. tym lepkość większa.
-przekroju naczynia w którym płynie krew: im mniejszy tym lepkość mniejsza; powyżej 0,3mm nie zależy.
-szybkości przepływu
4.
Przepływ laminarny jest to przepływ uwarstwiony (cieczy lub gazu), w którym kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (w odróżnieniu od ruchu turbulentnego, burzliwego). Przepływ taki zachodzi przy małych prędkościach przepływu, gdy liczba Reynoldsa nie przekracza tzw. wartości krytycznej.
Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych). Wykonują one zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i mieszania.
Liczba Reynoldsa (ang. Reynolds number) – jedna z liczb podobieństwa stosowanych w mechanice płynów (hydrodynamice, aerodynamice i reologii). Liczba ta pozwala oszacować występujący podczas ruchu płynu stosunek sił czynnych (sił bezwładności) do sił biernych związanych z tarciem wewnętrznym w płynie przejawiającym się w postaci lepkości.
Liczba Reynoldsa stosowana jest jako podstawowe kryterium stateczności ruchu płynów.
5.
Prawo Hagena-Poiseuille'a - prawo fizyczne opisujące zależność między strumieniem objętości cieczy a jej lepkością (która wynika z tarcia wewnętrznego), gradientem ciśnień (który jest bodźcem termodynamicznym powodującym przepływ płynu), a także wielkościami opisującymi wielkość naczynia (długość, promień przekroju poprzecznego).
przepływ stacjonarny: prędkość przepływu jest stała i nie zależy od czasu, nastepuje zrównoważnienie się siły oporu oraz siły napędzającej przepływ.
6.
Prawo Stokesa - prawo określające siłę oporu ciała w kształcie kuli poruszającego się w płynie (cieczy lub gazie)
gdzie:
{F} – siła oporu,
η – lepkość dynamiczna płynu,
r – promień kuli,
{v} – prędkość ciała względem płynu.
Wzór ten jest spełniony dla małych prędkości ciała, ściślej: w przypadku małych liczb Reynoldsa (Re) charakteryzujących przepływ (Re < 1). Dla kuli liczbę Reynoldsa definiuje się jako:
7.-
8.