Mechanika kapalin a plynů
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
- znázorňuje trajektorie částic
- každým bodem prochází pouze jedna proudnice - nemohou se protínat
- rovnice kontinuity:
- průřezem S1 i S2 proteče za stejný časový interval tekutina o stejné hmotnosti
m1 = ρ1V1 = ρ1S1v1∆t
m2 = ρ2V2 = ρ2S2v2∆t
m1 = m1 Ţ ρ1S1v1∆t = ρ2S2v2∆t
- pro nestlačitelné kapaliny pak platí:
- Bernoulliho rovnice:
- při proudění musí platit zákon zachování mechanické energie
- z rovnice kontinuity vyplývá, že tekutina má v S2 větší rychlost než v S1 Ţ tekutina má v S2 větší kinetickou energii než v S1 Ţ při zvýšení kinetické energie se musí snížit tlaková potenciální energie Ep=W=p⋅∆V
- není-li trubice vodorovná, platí obecnější tvar:
- hydrodynamický paradoxon - z Bernoulliho rovnice plyne, že v místě s vyšší rychlosti kapaliny má kapalina nižší tlak
- při velkém zúžení trubice může tlak klesnout pod hodnotu atmosférického tlaku a do trubice je nasáván vzduch - využití u rozprašovačů, vodních vývěv, karburátoru,....
- využití hydrodynamického paradoxonu a bernoulliho rovnice:
rozprašovač vodní vývěva Pitotova trubice - měření rychlosti tekutin
7) PROUDĚNÍ SKUTEČNÉ (REÁLNÉ) KAPALINY
- existují síly, které brzdí pohyb kapaliny - původ ve vzájemném silovém působení částic kapaliny - síly vnitřního tření
- síly vnitřního tření způsobují přeměnu části kinetické energie kapaliny na její vnitřní energii
- kapalina proudí v trubici různými rychlostmi
- laminární proudění - při ustáleném proudění a malých rychlostech
- turbolentní proudění - větší část mechanické energie proudící kapaliny se přeměňuje na vnitřní energii kapaliny
8) OBTÉKÁNÍ TĚLES REÁLNOU KAPALINOU
- na tělesa pohybující se v tekutinách působí hydrodynamické a aerodynamické odporové síly
- malé rychlosti - proudění okolo tělesa je laminární Ţ malá odporová síla
- velké rychlosti - turbolentní proudění - za tělesem se vytváří víry Ţ odporová síla roste
- Newtonův vztah pro velikost odporové síly:
- C - součinitel odporu (závisí na tvaru tělesa - př: 0,03 pro kapkovitý tvar - 1,33 pro padák)
- ρ - hustota prostředí
- S - obsah příčného řezu kolmého ke směru rychlosti
- v - rychlost proudění
- aerodynamické tvary - tvary s nízkým C