De verschillende soorten vloeistofstromen begrijpen

Eerder heb ik stromingsleer uitgelegd waar ik stelde dat vloeistofdynamica een van zijn takken is, het gaat over een vloeistofstroom. Dit betekent dat het gaat om de beweging van een vloeistof die wordt onderworpen aan ongebalanceerde krachten. Deze beweging gaat door zolang de ongebalanceerde krachten worden uitgeoefend. Nou, dat is niet ons doel hier.

Vandaag leer je de verschillende soorten vloeistofstromen kennen, aangezien de vloeistof zelf in verschillende typen kan worden ingedeeld, afhankelijk van de variatie van de vloeistofkenmerken zoals snelheid, dichtheid, enz. De analysemethode varieert in vloeistofmechanica, afhankelijk van de soort stroom. Laten we ingaan op ons gespreksonderwerp, verschillende soorten vloeistofstromen. Je leert ook de verschillende soorten vloeistof kennen.

Verschillende soorten vloeistofstroom

Stabiele en onstabiele stroom:

Er wordt gezegd dat een stroming stabiel is wanneer de vloeistofkenmerken zoals dichtheid, snelheid en druk op een punt niet veranderen met de tijd. Het kan wiskundig worden uitgedrukt als:

Waar V de snelheid van de vloeistof is

P is de druk van de vloeistof, en

J is de dichtheid van de vloeistof.

Van een stroming kan ook bekend zijn dat deze instabiel is wanneer de vloeistofkenmerken zoals snelheid, druk en dichtheid op een punt veranderen met betrekking tot de tijd. Het wordt wiskundig uitgedrukt als:

Diagram van constante en onstabiele stroming in de stromingsleer:

Uniforme en niet-uniforme stroom:

De uniforme stroom is een type vloeistofstroom waarbij de snelheid van de stroom op een bepaald moment niet verandert ten opzichte van de ruimte (in de lengterichting van de stroom). Het kan ook wiskundig worden uitgedrukt als:

Aan de andere kant is niet-uniforme stroming een type vloeistofstroom waarbij de stroomsnelheid op een bepaald moment verandert met betrekking tot de ruimte. Wiskundig kan een niet-uniforme stroom worden uitgedrukt als:

Diagram van een uniforme en niet-uniforme stroom:

Laminaire en turbulente stroming

Laminaire soorten vloeistofstroming zijn stromingen waarin hun vloeistofdeeltjes langs een goed gedefinieerde stroomlijn of paden bewegen. Dit gebeurt op een manier dat alle stroomlijnen recht en evenwijdig aan elkaar zijn. In dit type stroming zouden vloeistofdeeltjes in lamina's bewegen. De lagen in laminaire stroming glijden soepel over de aangrenzende laag. Men zegt dat de stroming laminair is wanneer het Reynoldsgetal groter is dan 4000.

Desalniettemin is turbulente stroming een soort stroming waarin de vloeistofdeeltjes zig-zag bewegen. Deze zigzagbeweging vormt een hoge turbulentie en wervelingen, wat leidt tot een hoog energieverlies. De stroming is turbulent als het Reynoldsgetal ook groter is dan 4000. Welnu, een vloeistofstroom in een leiding met een Reynoldsgetal tussen 2000 en 4000 zou zich in een overgangstoestand bevinden. Nu kun je zien dat laminaire en turbulente stroming in pijpstroom wordt gekarakteriseerd op basis van het Reynoldgetal.

Diagram van laminaire en turbulente stroming:

Samendrukbare en onsamendrukbare stromen

In een samendrukbare stroming verandert de vloeistofdichtheid van het ene punt naar het andere. Dat wil zeggen, de dichtheid is niet constant. Bijvoorbeeld J niet constant.

Aan de andere kant is onsamendrukbare stroming een soort stroming waarbij de dichtheid van de vloeistof constant is van het ene punt naar het andere. d.w.z. vloeistoffen zijn in het algemeen onsamendrukbaar en gassen zijn samendrukbaar. J=constant. Waarbij J de dichtheid van de vloeistof is.

Rotatie- en rotatiestromen

Een roterende stroming is een soort stroming waarbij de vloeistofdeeltjes om hun eigen as roteren terwijl ze langs de stroomlijnen stromen. Irrotationele stroming treedt op als de vloeistofdeeltjes niet roteren terwijl ze langs de stroomlijn om hun eigen as stromen. Eindelijk,

Een-, twee- en driedimensionale stromen

Eendimensionale vloeistofstroom is een type vloeistofstroom waarin de stroomparameter, zoals snelheid, wordt uitgedrukt als een functie van tijd en één ruimtecoördinaten. Het kan worden uitgedrukt als,

u =f (x, y), v=0; w=0;

De snelheid in de y- en z-richtingen, d.w.z. v en w, worden als verwaarloosbaar beschouwd.

Ten tweede is tweedimensionale stroming een stroming waarbij de snelheid een functie is van de tijd en twee rechthoekige ruimtecoördinaten. Het wordt als verwaarloosbaar beschouwd wanneer de snelheid langs de derde richting stroomt. Dat wil zeggen,

u =f (x, y); v =g (x, y); w =0;

Ten slotte is driedimensionale stroming een soort vloeistofstroming waarbij de snelheid een functie is van de tijd en drie onderling loodrechte rechthoekige ruimtecoördinaten (x, y en z). dat wil zeggen,

u =f (x, y, z); v =g (x, y, z); w =h (x, y, z)

Bekijk de video hieronder om meer te weten te komen over de vloeistofstroom in de vloeistofmechanica

laat deze gelegenheid nu de verschillende soorten vloeistof bespreken.

Soorten vloeistoffen

Hieronder staan ​​de verschillende soorten vloeistof:

Ideale vloeistof – deze soorten vloeistoffen kunnen niet worden gecomprimeerd en de viscositeit ervan valt niet in de categorie van een ideale vloeistof. Er wordt gezegd dat het denkbeeldig is, dat wil zeggen dat de vloeistof in werkelijkheid niet bestaat.

Echt vloeibaar – deze vloeistoffen zijn echt omdat ze viscositeit hebben.

Newtonse vloeistof – dit is wanneer een vloeistof voldoet aan de viscositeitswet van Newton.

Niet-Newtoniaanse vloeistof – wanneer vloeistof niet voldoet aan de viscositeitswet van Newton.

Ideale plastic vloeistof – deze soorten vloeistoffen zijn bekend wanneer de schuifspanning evenredig is met de snelheidsgradiënt en de schuifspanning groter is dan de vloeigrens.

Onsamendrukbare vloeistof – dit is wanneer de dichtheid van de vloeistof niet verandert met de toepassing van externe kracht.

Samendrukbare vloeistof – is wanneer de dichtheid van de vloeistof verandert met de toepassing van externe kracht.

De onderstaande tabel toont de dichtheid en viscositeit van verschillende soorten vloeistoffen

Conclusie

Dat is alles voor het artikel "Diverse soorten vloeistofstromen" waar we ook de beschikbare soorten vloeistoffen op een rij hebben gezet.

Ik hoop dat je het leuk vindt om te lezen, zo ja, deel het dan met andere studenten. Bedankt voor het lezen. Tot de volgende keer!