Hledej
Zobraz:
Univerzity
Kategorie
Rozšířené vyhledávání
12 662
projektů
Mechanika tekutin
«»
| Přípona |
Typ skripta |
Stažené 0 x |
| Velikost 1,2 MB |
Jazyk český |
ID projektu 12314 |
| Poslední úprava 26.06.2018 |
Zobrazeno 1 347 x |
Autor: snoopydogg |
Sdílej na Facebooku |
||
| Detaily projektu | ||
- Cena:
8 Kreditů - kvalita:
87,2% -
Stáhni
- Přidej na srovnání
- Univerzita:Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava
- Fakulta:Fakulta strojní
- Kategorie:Technika » Mechanika
- Předmět:Mechanika tekutin
- Studijní obor:-
- Ročník:3. ročník
- Formát:PDF dokument (.pdf)
- Rozsah A4:126 stran
Mechanika kapalin a plynů je částí obecné mechaniky, stejně jako mechanika tuhých těles. Zabývá se rovnováhou sil za klidu a pohybu tekutin. Při vyšetřování tohoto pohybu se používá mnoha poznatků a zákonitostí z mechaniky tuhých těles. Nepřihlíží se při tom k „mikrostruktuře" pohybu skutečné tekutiny, tj. k pohybu jejích molekul, který je předmětem kinetické teorie kapalin a plynů. Vlastní mechanika kapalin a plynů využívá některých experimentálních a statistických hodnot výsledků kinetické teorie.
Obdobně jako je v obecné mechanice zaveden pojem hmotného bodu, vystupuje v úlohách hydromechaniky pojem „elementární objem" nebo plynu rozumíme objem velmi malý proti rozměrům proudu kapaliny, ale dostatečně velký vzhledem k délce volné dráhy molekuly, že pro počet molekul obsažených v tomto objemu platí statistické střední hodnoty kinetické teorie. Pro tento objem se odvozují tzv. bilanční rovnice umožňující definovat základní zákony tj. zákon zachování hmoty resp. energie. Jestliže objem je tak malý, že není splněn poslední předpoklad, je nutno při řešení jevů probíhajících v těchto „tenkých vrstvách" vycházet z kinetické teorie kapalin a plynů.
Základním rozdílem mezi tekutinou a tuhým tělesem je pohyblivost molekul kapalin a plynů. Kapaliny a plyny tečou v proudu omezeném pevnými stěnami nebo tvoří rozhraní tekutin. Tuhé těleso naproti tomu se pohybuje jako tuhý celek hmotných bodů, nepřihlížíme-li k nepatrným deformacím. Kapalina podléhá značně větším volným deformacím.
K určení základních rovnic rovnováhy za klidu a pohybu tekutin jsou postačující dvě vlastnosti, a to spojitost a stejnorodost (izotropie).
Hydromechanika řeší většinu svých úkolů na elementárních objemech tekutiny, pro něž sestavuje rovnice rovnováhy. Tyto základní diferenciální rovnice integruje a použitím okrajových, případně počátečních, podmínek získává řešení. K určení rovnováhy používá všeobecně platných vět z mechaniky.
Získaný matematický model se pak řeší buď exaktně či hlavně v posledních letech numericky.
Pokud exaktní řešení bylo z hlediska složitosti rovnic nedostupné a též z potřeby verifikace numerického řešení se přistupuje k experimentu ze kterého vyplývá empirické či poloempirické reseni.
Obdobně jako je v obecné mechanice zaveden pojem hmotného bodu, vystupuje v úlohách hydromechaniky pojem „elementární objem" nebo plynu rozumíme objem velmi malý proti rozměrům proudu kapaliny, ale dostatečně velký vzhledem k délce volné dráhy molekuly, že pro počet molekul obsažených v tomto objemu platí statistické střední hodnoty kinetické teorie. Pro tento objem se odvozují tzv. bilanční rovnice umožňující definovat základní zákony tj. zákon zachování hmoty resp. energie. Jestliže objem je tak malý, že není splněn poslední předpoklad, je nutno při řešení jevů probíhajících v těchto „tenkých vrstvách" vycházet z kinetické teorie kapalin a plynů.
Základním rozdílem mezi tekutinou a tuhým tělesem je pohyblivost molekul kapalin a plynů. Kapaliny a plyny tečou v proudu omezeném pevnými stěnami nebo tvoří rozhraní tekutin. Tuhé těleso naproti tomu se pohybuje jako tuhý celek hmotných bodů, nepřihlížíme-li k nepatrným deformacím. Kapalina podléhá značně větším volným deformacím.
K určení základních rovnic rovnováhy za klidu a pohybu tekutin jsou postačující dvě vlastnosti, a to spojitost a stejnorodost (izotropie).
Hydromechanika řeší většinu svých úkolů na elementárních objemech tekutiny, pro něž sestavuje rovnice rovnováhy. Tyto základní diferenciální rovnice integruje a použitím okrajových, případně počátečních, podmínek získává řešení. K určení rovnováhy používá všeobecně platných vět z mechaniky.
Získaný matematický model se pak řeší buď exaktně či hlavně v posledních letech numericky.
Pokud exaktní řešení bylo z hlediska složitosti rovnic nedostupné a též z potřeby verifikace numerického řešení se přistupuje k experimentu ze kterého vyplývá empirické či poloempirické reseni.
Klíčová slova:
tlakové sily
hydrodynamika
vazké tekutiny
obtékání těles
koryta
hybnost
Obsah:
- LÚvod 2
2. Základní pojmy 3
2.1. Tekutina 3
2.2. Fyzikální vlastnosti tekutin 5
3. Tlakové poměry v kapalině za klidu 10
3.1. Tlak a jeho působení 10
3.2. Eulerova rovnice hydrostatiky 12
3.3. Hladinové plochy 14
3.4. Rozložení tlaku v kapalině 14
3.5. Pascalův zákon 16
4. Tlakové síly 17
4.1. Vodorovné rovinné plochy 17
4.2. Šikmé rovinné plochy 17
4.3. Tlaková síla na křivé plochy 20
4.4. Síly na tělesa ponořená do kapaliny 22
5. Relativní pohyb kapaliny 24
5.1. Pohyb přímočarý, rovnoměrně zrychlený 24
5.2. Pohyb rovnoměrný, otáčivý 25
5.3. Potenciál intenzity objemových sil 27
Hydrodynamika 29
6. Klasifikace proudění a základní pojmy 29
6.1. Základní pojmy 29
6.2. Rozdělení proudění 30
6.3. Druhy proudění skutečných tekutin 31
7. Proudění ideální tekutiny 34
7.1. Rovnice kontinuity-spojitosti 34
7.2. Eulerova rovnice hydrodynamiky 38
7.3. Bernoulliho rovnice pro dokonalou tekutinu 40
7.4. Měření místní rychlosti 44
7.5. Měření střední rychlosti a průtoku (průřezová měřidla) 47
7.6. Stacionární proudění ideální tekutiny potrubím 48
8. Proudění vazké tekutiny 49
8.1. Navierova-Stokesova rovnice 49
8.2. Bernoulliho rovnice pro skutečnou kapalinu 50
9. Laminární proudění 52
9.1. Laminární prudění v kruhovém potrubí 52
9.2. Laminární proudění mezi rovnoběžnými deskami 54
9.3. Laminární proudění ve válcové mezeře-mezikruží 56
9.4. Stékání po svislé stěně 57
10. Turbulentní proudění 59
10.1. Vznik turbulence 59
10.2. Charakteristiky turbulentního proudění 60
10.3. Matematický popis turbulentního proudění 61
11. Hydraulický výpočet potrubí 65
11.1. Hydraulické odpory (ztráty) 65
11.2. Třecí ztráty v potrubí 66
11.3. Místní odpory (ztráty) 71
11.4. Gravitační potrubí 79
11.5. Jednoduché potrubí s nádrží 80
11.6. Složené potrubí 81
11.7. Charakteristika potrubí 81
12. Výtok kapaliny z nádob, přepady 83
12.1. Výtok malým otvorem 83
12.2. Výtok velkým otvorem v boční stěně 84
12.3. Výtok ponořeným otvorem 85
12.4. Výtok při současném přítoku 85
12.5. Vyprazdňování nádob 86
12.6. Přepady 87
13. Proudění v rotujícím kanále 88
13.1. Bernoulliho rovnice pro rotující kanál 88
13.2. Odstředivé čerpadlo 89
14. Neustálené proudění 93
14.1. Bernoulliho rovnice pro neustálené proudění 93
14.2. Hydraulický ráz 94
15. Věta o změně hybnosti 97
16. Obtékání těles 101
16.1. Mezní vrstva 101
16.2. Odpor těles Fx 104
17. Proudění v korytech 107
17.1. Rovnoměrný průtok 107
17.2. Nerovnoměrný průtok 108
18. Fyzikální podobnost a teorie modelování 110
18.1. Hydrodynamická podobnost při proudění tekutin 110
18.2. Dimenzionální analýza (jr-teorém) 112
19. Rovinné potenciální proudění 113
19.1. Úvodní poznámky 113
19.2. Základní rovnice 113
19.3. Využití teorie potenciálového proudění, skládání proudů 115
20. Přehled použitých označení 122
21. LITERATURA 124
22. OBSAH: 125