To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
WŁAŚCIWOŚCI PŁYNÓW
Płyny (ciecze i gazy) ciała charakteryzujące się niezdolnością utrzymania
kształtu czyli mające bardzo małą sprężystość postaciową (łatwość zmiany
wzajemnego położenia poszczególnych elementów płynu).
Ciecze
sprężystość objętościowa
mała ściśliwość
(samoistna objętość, nieznacznie zmieniająca się pod wpływem sił
zewnętrznych)
Gazy
brak zarówno sprężystości postaciowej, jak i objętościowej
duża ściśliwość
(w zwykłych warunkach zajmują całą przestrzeń, w której się znajdują)
Założenie:
Płyn jest ośrodkiem ciągłym (continuum) - materią ciągłą, wypełniającą
przestrzeń w sposób doskonale ciągły (tzn. dowolnie małe otoczenie punktu w
tej przestrzeni zachowuje jej właściwości.
Element płynu objętość płynu o wymiarach dużych w stosunku do długości
swobodnych dróg międzycząsteczkowych, a równocześnie dużo mniejszych w
stosunku do wymiarów liniowych ciał stałych ograniczających rozpatrywaną
masę płynu lub poruszających się w płynie
1
Gęstość
Element płynu o masie m zajmujący objętość V posiada gęstość
Ciężar właściwy
Zmiany gęstości płynów pod wpływem ciśnienia i temperatury
W wielu zastosowaniach można dla cieczy przyjąć
ρ = const.
2
Lepkość - zdolność płynów do przenoszenia naprężeń stycznych przy
wzajemnym przemieszczaniu elementów poruszających się z różnymi
prędkościami
Rozpatrujemy deformacje sześciennego elementu płynu w wyniku różnych
prędkości warstw płynu położonych w odległości dn.
Według hipotezy Newtona
gdzie:
τ – naprężenie styczne występujące na powierzchni A na, której działa siła
styczna T,
μ – współczynnik nazywany lepkością dynamiczną
Płyny spełniające warunek
μ = const
nazywane są płynami Niutonowskimi.
Wiele cieczy spotykanych w przyrodzie i technice spełnia ten warunek.
Jednostki:
N/m2 s ≡ Pa·s
w praktyce stosowane jednostki
poise (puaz)
centipoise
1 poise ≡ 1 P = 0,1 Pa·s,
1 cP = 10–2 P.
3
lepkość kinematyczna
m2/s
Jednostki:
w praktyce stosowane jednostki
stokes
centistokes
1 stokes ≡ 1 St = 1 cm2/s = 10–4m2/s,
1 cSt = 10–2 St
Lepkości wody i powietrza w zależności od temperatury
Parametry wody (t≈20oC)
gęstość
ρ=1000kg/m3
ciężar właściwy
γ=9806 N/m3
lepkość dynamiczna
μ=1∙10-3Pa s
lepkość kinematyczna
ν=1∙10-6 m2/s
4
SIŁY DZIAŁAJĄCE NA PŁYN
SIŁY ZEWNĘTRZNE
masowe (objętościowe) są proporcjonalne do masy elementu Δm
np. siła ciężkości,
siła bezwładności występującą przy ruchu zmiennym,
siła magnetoelektryczna działająca na płyn przewodzący
poruszający się w polu elektrycznym,
powierzchniowe są przyłożone na powierzchni płynnej (zmiennej w czasie) i
wywierane przez płyn znajdujący się na zewnątrz obszaru
płynnego ograniczonego tą powierzchnią. Ich natężenie w danym
punkcie jest wprost proporcjonalne do pola danej powierzchni, na
którą działają
(np. reakcje hydrodynamiczne między płynem a poruszającym się
w nim ciałem stałym)
5
CIŚNIENIE ABSOTUTNE, WZGLĘDNE,
NADCIŚNIENIE, PODCIŚNIENIE
Ciśnienie jest skalarem
Prawo Pascala
Ciśnienie zewnętrzne wywierane na ciecz lub gaz znajdujące
(…)
… powierzchnia (np.
ścianki) nieodkształcalna i
nieprzenikalna dla płynu,
- prędkość v jest jednakowa na
całej powierzchni A (przepływ
jednowymiarowy.
v+dv
Objętość kontrolna płynu ograniczona rurką prądu (lub ściankami kanału) oraz
przekrojami A prostopadłymi do osi strugi
Z zasady zachowania masy:
Ponieważ płyn jest nieściśliwy więc
Strumień przepływu (natężenie przepływu)
Q=Av
Jeżeli przepływ…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)