Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Proudění tekutin Ustálené proudění (stacionární) – všechny částice se pohybují stejnou rychlostí Proudnice – trajektorie jednotlivých částic proudící tekutiny.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Proudění tekutin Ustálené proudění (stacionární) – všechny částice se pohybují stejnou rychlostí Proudnice – trajektorie jednotlivých částic proudící tekutiny."— Transkript prezentace:

1 Proudění tekutin Ustálené proudění (stacionární) – všechny částice se pohybují stejnou rychlostí Proudnice – trajektorie jednotlivých částic proudící tekutiny - myšlená čára, jejíž tečna v každém bobě má směr rychlosti pohybující se částice Ustálené proudění – nejjednodušší proudění, proudění ideální kapaliny, takové že protéká každým průřezem trubice stejný objem kapaliny v

2 Rovnice kontinuity Objemový průtok: - množství vody, které proteče daným potrubím za určitou dobu - měříme ho vodoměrem nebo plynoměrem Q V = V t V = S s = S v t S v = konst. … rovnice spojitosti neboli kontinuity - při ustáleném proudění ideální kapaliny je součin průřezu a rychlosti proudu v každém místě trubice stejný Q V = S v

3 Bernoulliho rovnice Odvozuje se ze zákona zachování mechanické energie E k + E p tlaková = konst. E k = 1 m v 2 = 1  V v E p = m g h = p V Součet kinetické a tlakové potenciální energie kapaliny je ve všech místech vodorovné trubice stejný podtlak Hydrodynamický paradoxon – při proudění tekutiny v trubici, která se hodně zužuje, může tekutiny nabýt takové rychlosti, že tlak poklesne pod hodnotu normálního tlaku – vznikne podtlak Obdoba – aerodynamický paradoxon ( foukáním vzduchu mezi dva papíry vznikne podtlak a papíry se začnou přitahovat. Využití - rozprašovače Obdoba – aerodynamický paradoxon ( foukáním vzduchu mezi dva papíry vznikne podtlak a papíry se začnou přitahovat. Využití - rozprašovače 1  v 2 + p = konst. 2

4 Rychlost kapaliny vytékající otvorem v nádobě V blízkosti otvoru se tlaková potenciální energie mění na kinetickou energii, proto platí: E k = E p tlaková 1  V v 2 = p V 2 Po odvození dostáváme pro velikost výtokové rychlosti: v = 2 g h v h 

5 Proudění reálné tekutiny V případě reálné tekutiny nemůžeme zanedbat vnitřní tření částic, které pohyb částic brzdí. Nemůžeme také předpokládat, že rychlost všech částic v kapalině je stejná. Částice, které se stýkají se stěnami trubice se budou vlivem tření pohybovat menší rychlostí nebo jsou v klidu. Největší rychlost mají částice ve středu průřezu trubice. Proudění: Laminární – proudnice jsou navzájem rovnoběžné Turbulentní – v tekutině se tvoří víry, projevuje se například šumem vody v potrubí

6 Obtékání těles reálnou tekutinou K obtékání dochází vložení překážky do proudící tekutiny (např. voda obtéká pilíře mostu), nebo je-li tekutiny v klidu a těleso se v ní pohybuje (např. loď plovoucí na řece). Při obtékání vzniká proti pohybu v důsledku vnitřního tření odporové síly, které působí proti původnímu pohybu. U kapalin je to hydrodynamická u plynů aerodynamická odporová síla. Při menších rychlostech tělesa vzhledem k tekutině – laminární proudění. Větší rychlosti – turbulentní. F = 1 C  S v 2 Newtonův vztah pro velikost odporové síly 2 C ….. Součinitel odporu, který závisí na tvaru tělesa. Nejmenší hodnotu mají tělesa aerodynamického neboli proudnicového tvaru…0,03. S ….. Obsah průřezu tělesa kolmého na směr pohybu.

7 Otázky k opakování: 1. Co je to proudnice? 2. Napište rovnici kontinuity, co vyjadřuje? 3. Vysvětlete pojem objemový průtok. 4. Napište Bernoulliho rovnici a vysvětlete. 5. Vysvětlete hydrodynamický paradoxon. 6. Na čem závisí rychlost kapaliny vytékající z nádoby 7. Jak se dělí proudění? 8. Kdy vznikne, při pohybu tekutin, odporová síla? 9. Jak se vypočítá velikost odporové síly?

8 Příklady k procvičení vzorců: 1. Korytem řeky o obsahu kolmého průřezu 08 dm 2 protéká vody rychlostí 3 m/s. Jaký je objemový průtok? Jaký je objem kapaliny, která proteče korytem za 1 minutu? 2. Obsah kolmého řezu trubice se zužuje ze 1,2 dm 2 na 20 cm 2. Širší částí trubice protéká voda rychlostí 0,5 m/s. Jak velkou rychlostí proudí voda zúženou částí trubice? 3. Obsah plochy průřezu vodorovného potrubí se zužuje z 50 cm 2 na 15 cm 2. V širší části potrubí je rychlost protékající vody 3 m/s a tlak 85 kPa. Jak velkou rychlostí a při jakém tlaku proudí voda v užší části potrubí? 4. Jak velká je výtoková rychlost vody proudící výpustním otvorem přehrady, který je 0,02 km pod vodní hladinou? 5. Výsadkář o hmotnosti 75 kg vyskakuje s padákem o průměru 90 dm. Na jaké hodnotě se ustálí rychlost jeho pohybu? Součinitel odporu je 1,2, hustota vzduchu 1,3 kg/m 3.


Stáhnout ppt "Proudění tekutin Ustálené proudění (stacionární) – všechny částice se pohybují stejnou rychlostí Proudnice – trajektorie jednotlivých částic proudící tekutiny."

Podobné prezentace


Reklamy Google