Hledej
Zobraz:
Univerzity
Kategorie
Rozšířené vyhledávání
12 663
projektů
Mechanika tekutin - skripta
«»
| Přípona |
Typ skripta |
Stažené 1 x |
| Velikost 6,0 MB |
Jazyk český |
ID projektu 9446 |
| Poslední úprava 16.01.2017 |
Zobrazeno 1 805 x |
Autor: clean.bandit |
Sdílej na Facebooku |
||
| Detaily projektu | ||
- Cena:
8 Kreditů - kvalita:
88,8% -
Stáhni
- Přidej na srovnání
- Univerzita:Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava
- Fakulta:Fakulta strojní
- Kategorie:Technika » Mechanika
- Předmět:Hydromechanika
- Studijní obor:-
- Ročník:3. ročník
- Formát:PDF dokument (.pdf)
- Rozsah A4:123 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 řešení.|
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 řešení.|
Klíčová slova:
tlakové poměry
tlakové sily
klasifikace
proudění
ideální tekutina
laminární proudění
obtékání
Obsah:
- OBSAH:
1. Úvod -4-
2. Základní pojmy -5-
2.1. Tekutina -5-
2.2. Fyzikální vlastnosti tekutin -7-
3. Tlakové poměry v kapalině za klidu -11-
3.1. Tlak a jeho působení -11-
3.2. Eulerova rovnice hydrostatiky -12-
3.3. Hladinové plochy -15-
3.4. Rozložení tlaku v kapalině -15-
3.5. Pascalův zákon -17-
4. Tlakové síly -18-
4.1. Vodorovné rovinné plochy -18-
4.2. Šikmé rovinné plochy -18-
4.3. Tlaková síla na křivé plochy -21-
4.4. Síly na tělesa ponořená do kapaliny -23-
5. Relativní pohyb kapaliny -24-
5.1. Pohyb přímočarý, rovnoměrně zrychlený -24-
5.2. Pohyb rovnoměrný, otáčivý -25-
5.3. Potenciál intenzity objemových sil -28-
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-
9.1. 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 -59-
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) -70-
11.4. Gravitační potrubí -78-
11.5. Jednoduché potrubí s nádrží -79-
11.6. Složené potrubí -80-
11.7. Charakteristika potrubí -80-
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 -105-
17. Proudění v korytech -108-
17.1. Rovnoměrný průtok -108-
17.2. Nerovnoměrný průtok -109-
18. Fyzikální podobnost a teorie modelování -110-
18.1. Hydrodynamická podobnost při proudění tekutin -110-
18.2. Dimenzionální analýza (--teorém) -111-
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 -121-
21. LITERATURA -123-