Ламинарно течение, турбулентен поток, число на Рейнолдс

Posted on юли 10, 2017 by laconian

Ламинарно течение се нарича хидродинамичен режим, при който съседните слоеве в една течност не се смесват, а когато се промени така, че те да се смесват, тогава то се нарича турбулентно течение. Ламинарното може да бъде стационарно или нестационарно, а турбулентното винаги е нестационарно.

Ламинарно течение

Когато течност се придвижва в тръбопровод с кръгло сечение, потокът мислено може да се раздели на слоеве с цилиндрична форма. Най-външният от тях следва да е в контакт със стените на тръбопровода. Неговите частици са частично или напълно неподвижни поради взаимодействието им с частиците на тръбите.

Скоростта на всеки вътрешен слой е по-висока от тази на предхождащия го външен, като най-висока е тази на централния цилиндър. Токовите линии на всички тези слоеве са успоредни. При ламинарния поток, както беше споменато в началото, слоевете не се смесват, а се плъзгат един спрямо друг.

При ламинарно течение скоростта на частиците в произволно напречно сечение на тръбопровода се променя в зависимост от радиуса на тръбата и слоя, в който се намират.

v = v_max [1- (r²/R²)]

v_max е скоростта на частиците по централната ос на тръбата (v център), R е радиуса на тръбопровода, r е разстоянието от центъра до слоя, … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

Закон на Бернули – константа и уравнение на Бернули

Posted on юли 4, 2017 by laconian

Закон на Бернули е физична закономерност дефинирана от швейцарския физик Даниел Бернули през 18 век, която се изразява математически с уравнението на Бернули.

Теоретична постановка

Като начало ще съставим теоретична постановка, на базата на която, ще изведем уравнението на Бернули.

В стационарен поток на идеален флуид може мислено да се отдели произволна токова тръба. Между две нейни различни сечения S₁и S₂, на разстояние l едно от друго, има затворен обем течност. За безкрайно малко време dt, флуидът ще се придвижи по посока на токовите линии. При това негово движение, горното му сечение ще се премести на безкрайно малко разстояние dl₁, а долното – на dl₂.

Идеалният флуид е несвиваем, от което следва, че освободеният обем V в горната част на тръбата, е равен на новозапълнения обем V в долната част.

Силите, които действат върху сечението на флуида могат да са насочени в различни посоки. Затова всяка една от тях може да се представи като сума от нормална сила (перпендикулярна на сечението) и тангенциална сила (допирателна към сечението). Към движението на идеален флуид отношение имат нормалните сили на натиск, които създават външното налягане и силата на тежестта.

Уравнение на Бернули

Общата … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

Идеален флуид. Стационарно течение. Токова тръба

Posted on юли 3, 2017 by laconian

Идеален флуид е понятие, под което ще разбираме идеална течност, а за идеален газ ще дефинираме съвсем различно определение в друга публикация.

Идеален флуид е такъв, който е абсолютно несвиваем и невискозен. Когато се разглежда неговото движение, могат да бъдат пренебрегнати процесите на топлооблен. Дисциплината във физиката, която се занимава с това се нарича хидродинамика, а тя е част от механиката на флуидите.

Когато става дума за движение на несвиваеми флуиди, плътността (ρ) обикновено има еднакви стойности за всички обеми от всеки участък на потока.

Стационарно течение на идеален флуид

Движение на идеален флуид (течност), при което скоростта ѝ във всяка точка от пространството остава постоянна във времето, се нарича стационарно течение.

При движението на идеален флуид, всяка точка от пространството, през която минава движещата се течност, се характеризира с определена скорост v. Скоростта се изобразява като вектор с определена дължина и посока. Всички вектори формират поле на вектора на скоростта.

За изобразяване на полето на вектора на скоростта се използват токови линии. Токова линия е най-често крива, съставена от множеството от точки, всяка от които лежи на допирателна към кривата, върху която се намира векторът на скоростта.

Когато се начертаят повече токови линии, … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ