Transcript Predavanje #13

Dinamika fluida
Strujanje idealnog fluida
• Gibanje nestlačivog fluida
Strujanje realnog fluida (viskoznost)
• Jednadžba kontinuiteta; Sv=konst.
• Bernoulijeva jednadžba-zakon o raspodjeli tlakova unutar strujne cijevi: p+gh+1/2v2=konst.
• Laminarno i turbulentno strujanje; Reynoldsov broj: Re=vl/
• Otpor sredstva
• Magnusov efekt
Dinamika fluida
1
Strujanje idealnog fluida
Gibanje tekućine ili plina nazivamo strujanjem. Strujanje nastaje zbog vlastite težine
fluida ili zbog razlike u tlakovima. Pri strujanju razni slojevi fluida imaju raličite
brzine i među tim slojevima javljaju se sile unutrašnjeg trenja (viskoznosti). Kada se
tijelo giba kroz viskozni fluid, također nastaju sile trenja, tzv. otpor sredstva.
Idealan fluid – nema unutrašnjeg trenja među njegovim slojevima.
Strujanje opisujemo strujnicama; strujnica je zamišljena linija u fluidu čija tangenta u
svakoj točki pakazuje smjer brzine. Gustoća strujnica je proporcionalna iznosu
brzine. Dio fluida omeđen strujnicama nazivamo strujnom cijevi.
Stacionarno strujanje: brzina čestica i tlak ovise samo o položaju, a ne i o vremenu.
Gibanje tijela kroz fluid
Dinamika fluida
2
Jednadžba kontinuiteta
Za vrijeme t kroz promatrani presjek S prođe volumen V=Svt.
Omjer volumena tvari koja protekne za vrijeme t i tog vremena je protok q=Sv.
Ako je fluid nestlačiv, unutar strujne cijevi nema izvora ni ponora slijedi:
S1v1t=S2v2t=konst.
Protok nestlačivog fluida je konstantan u bilo kojoj točki cijevi!
S v = konst.
Dinamika fluida
3
Jednadžba kontinuiteta
Fluid se ubrzava tamo gdje se cijev sužava › sila prema užem dijelu cijevi zbog razlike
tlakova.
Dinamika fluida
4
Bernoullijeva jednadžba
Dinamika fluida
5
Bernoullijeva jednadžba
Dinamika fluida
6
Primjene Bernoullijeve jednadžbe
Dinamika fluida
7
Primjene Bernoullijeve jednadžbe
Dinamika fluida
8
Viskoznost
Međumolekularne sile uzrokuju unutrašnje trenje ili viskoznost.
Pomična ploča
Najbrže se giba
sloj uz gornju
ploču
Nepomična ploča
Koeficijent dinamičke viskoznosti
Laminarno
strujanje – slojevi
fluida se ne
miješaju
Kinematička viskoznost: omjer dinamičke viskoznosti i gustoće.
Dinamika fluida
9
Laminarno i turbulentno strujanje;
Reynoldsov broj
Dinamika fluida
10
Protjecanje realnog fluida kroz cijev
Kad idealni fluid struji kroz cijev, u svim točkama presjeka brzina je jednaka i protok je
dan relacijom q=Sv.
Kada realni fluid striju kroz usku cijev, najveća brzina je u sredini cijevi, dok se prema
krajevima brzina smanjuje te je uz samo stijenku cijevi nula.
Dinamika fluida
11
Otpor sredstva
Dinamika fluida
12
Otpor sredstva – avionsko krilo
Dinamika fluida
13
Otpor sredstva – avionsko krilo
Dinamika fluida
14
Youtube
http://youtu.be/7jTeiz_f1iY
http://youtu.be/j6yB90vno1E
http://youtu.be/0xsC-UVFjps
http://youtu.be/rbMx2NMqyuI
http://youtu.be/6UlsArvbTeo
http://youtu.be/vQHXIHpvcvU
http://youtu.be/Vjk9Ux2COx0
Dinamika fluida
15
Magnusov efekt
http://youtu.be/NWkuOY-XNt8
Dinamika fluida
16