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flüssigkeitsströmung

LERNZIELE

Am Ende dieses Themas wird dies erwartet.

• Verstehen Sie die Bedeutung des Flüssigkeitsflusses
• Kennen Sie die Arten des Flüssigkeitsflusses
• Verstehen Sie die Elemente des Flüssigkeitsflusses

In der Technik und Physik ist die Fluiddynamik ein Zweig der Fluidmechanik, der den Fluss von Fluiden definiert. Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten und Gase. Es gibt mehrere Untergruppen wie Aerodynamik (Untersuchung von Luft und anderen in Bewegung befindlichen Gasen) und Hydrodynamik (Untersuchung von in Bewegung befindlichen Flüssigkeiten). Die Fluiddynamik hat viele Anwendungen wie die Berechnung von Momenten und Kräften in Flugzeugen, die Vorhersage von Wettermustern, die Modellierung der Detonation von Spaltwaffen, das Verständnis von Nebeln im interstellaren Raum und die Bestimmung des Massenstroms von Erdöl durch Pipelines.

Wenn Sie Wasser aus einem Becher gießen, ist die Geschwindigkeit des Wassers über der Lippe sehr hoch, mäßig hoch und nähert sich der Lippe und am Boden des Bechers sehr niedrig. Die unausgeglichene Kraft ist die Schwerkraft, und der Fluss wird fortgesetzt, sofern Wasser verfügbar ist und der Becher gekippt ist.

Arten von Flüssigkeiten

• Ideale Flüssigkeit . Dies bezieht sich auf eine Flüssigkeit, die nicht komprimiert werden kann und deren Viskosität nicht in die Kategorie einer idealen Flüssigkeit fällt. Diese Flüssigkeit existiert in der Realität nicht; es ist nur eine imaginäre Flüssigkeit.
• Echte Flüssigkeit . Alle Flüssigkeiten sind real, da die gesamte Flüssigkeit eine Viskosität aufweist.
• Newtonsche Flüssigkeit . Wenn eine Flüssigkeit dem Newtonschen Viskositätsgesetz folgt, wird sie als Newtonsche Flüssigkeit bezeichnet.
• Nicht- Newtonsche Flüssigkeit . Wenn die Flüssigkeit nicht dem Newtonschen Viskositätsgesetz entspricht, spricht man von einer nicht-Newtonschen Flüssigkeit.
• Ideale Plastikflüssigkeit . Wenn die Scherspannung proportional zum Geschwindigkeitsgradienten ist und die Scherspannung größer als der Fließwert ist, spricht man von einer idealen plastischen Flüssigkeit.
• Inkompressible Flüssigkeit . Wenn sich die Dichte des Fluids bei Anwendung äußerer Kraft nicht ändert, spricht man von einem inkompressiblen Fluid.
• Kompressible Flüssigkeit . Wenn sich die Dichte des Fluids mit der Anwendung äußerer Kraft ändert, spricht man von einem komprimierbaren Fluid.

Arten von Flüssigkeitsströmen

Der Flüssigkeitsfluss hat alle Aspekte - stetig oder instabil, viskos oder nicht viskos, rotierend oder irrotatorisch und komprimierbar oder inkompressibel. Einige der Eigenschaften spiegeln die Eigenschaften der Flüssigkeit selbst wider, andere konzentrieren sich darauf, wie sich die Flüssigkeit bewegt.

STETIGER ODER UNSTEADY FLOW ; Der Flüssigkeitsfluss kann gleichmäßig oder instabil sein. Dies hängt von der Geschwindigkeit der Flüssigkeit ab.

• Stetig: Bei konstantem Flüssigkeitsfluss ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit an jedem Punkt konstant.
• Instationär: Wenn die Strömung instabil ist, kann sich die Geschwindigkeit der Flüssigkeit zwischen zwei beliebigen Punkten unterscheiden.

VISKOSER ODER NICHT VISKOSER DURCHFLUSS: Der Flüssigkeitsfluss kann viskos oder nicht viskos sein.

• Viskosität: Dies ist das Maß für die Dicke einer Flüssigkeit. Schlampige Flüssigkeiten wie Shampoo oder Motoröl werden als viskose Flüssigkeiten bezeichnet .

FLÜSSIGKEITSFLUSSGLEICHUNG

Das Volumen des ersetzten Fluids in einem bestimmten Zeitintervall wird als Fluidströmungsgleichung bezeichnet.

Massendurchfluss = ρ AV

Wo,

ρ ist Dichte

V ist Geschwindigkeit und

A ist Fläche.

Durchflussrate = Fläche x Geschwindigkeit