Stacionárius és instacionárius áramlás

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
II. Fejezet A testek mozgása
Advertisements

Stacionárius és instacionárius áramlás
A testek mozgása.
A hőterjedés differenciál egyenlete
Környezeti és Műszaki Áramlástan I.
Az anyagi pont dinamikája A merev testek mechanikája
Folyadékok egyensúlyát leíró egyenletek
Körfolyamatok (A 2. főtétel)
I S A A C N E W T O N.
Hősugárzás Gépszerkezettan és Mechanika Tanszék.
Hő- és Áramlástan I. - Kontinuumok mechanikája
A mozgások leírásával foglalkozik a mozgás okának keresése nélkül
Az impulzus tétel alkalmazása (megoldási módszer)
A hőterjedés alapesetei
Az impulzus tétel Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK
A Borda-Carnot veszteség
Az impulzus tétel alkalmazása (Allievi elmélete)
Az impulzus tétel alkalmazása (egyszerűsített propeller-elmélet)
Fúvók-Kompresszorok Hő- és Áramlástan Gépei Író Béla SZE-MTK
Gázkeverékek (ideális gázok keverékei)
Hőátvitel.
Volumetrikus szivattyúk
Nyugvó kontinuumok mechanikája
Ideális kontinuumok kinematikája
A nedves levegő és állapotváltozásai
Kalorikus gépek elméleti körfolyamatai
Veszteséges áramlás (Hidraulika)
Az Euler-egyenlet és a Bernoulli-egyenlet
Az entalpia és a gőzök állapotváltozásai
A kontinuitás (folytonosság) törvénye
Veszteséges áramlás (Navier-Stokes egyenlet)
Az elemi folyadékrész mozgása
A Bernoulli-egyenlet alkalmazása (Laval fúvóka)
A hőátadás.
2. Előadás Az anyagi pont dinamikája
Folyadékok mozgásjelenségei általában
PTE PMMK Matematika Tanszék dr. Klincsik Mihály Matematika III. előadások MINB083, MILB083 Gépész és Villamosmérnök szak BSc képzés 2007/2008. őszi félév.
Mérnöki Fizika II. 3. előadás
Mérnöki Fizika II előadás
Mérnöki Fizika II előadás
Közműellátás gyakorlathoz elméleti összefoglaló
Munkapont - Szabályozás
Hő- és Áramlástan Gépei
A test mozgási energiája
Hogyan mozognak a testek? X_vekt Y_vekt Z_vekt Origó: vonatkoztatási test Helyvektor: r_vekt: r_x, r_y, r_z Nagysága: A test távolsága az origótól, 1m,
Munkapont - Szabályozás
Mechanika KINEMATIKA: Mozgások leírása DINAMIKA: a mozgás oka erőhatás
Ideális folyadékok időálló áramlása
Mechanika KINEMATIKA: Mozgások leírása DINAMIKA: a mozgás oka erőhatás
Instacionárius hővezetés
Hővezetés falakban Író Béla Hő- és Áramlástan II.
Sándor Balázs BME, Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszék
Hő- és Áramlástan Gépei
Egyenes vonalú mozgások
Kalorikus gépek elméleti körfolyamatai
Pontszerű test – kiterjedt test
2. előadás.
Különféle mozgások dinamikai feltétele
Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék Ideális kontinuumok kinematikája.
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék ENERGETIKA ENERGIAELLÁTÁS FAZEKAS ANDRÁS ISTVÁN.
Áramlás szabad felszínű csatornában Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék.
Stacionárius és instacionárius áramlás
Mechanika Műszaki fizika alapjai Dr. Giczi Ferenc
Az impulzus tétel alkalmazása (Allievi elmélete)
Hogyan mozog a föld közelében, nem túl nagy magasságban elejtett test?
Az impulzus tétel alkalmazása (megoldási módszer)
Az impulzus tétel Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK
A Borda-Carnot veszteség
Az Euler-egyenlet és a Bernoulli-egyenlet
Hővezetés falakban Író Béla Hő- és Áramlástan II.
Előadás másolata:

Stacionárius és instacionárius áramlás Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Az áramlás láthatóvá tétele Folyadék esetén: A folyadék felszínén úszó kisebb vagy nagyobb tárgyak. A folyadékkal azonos sűrűségű festék bevezetése. Vízbontással előállított hidrogénbuborékok. Gázok esetén Füst bevezetése. A test felületére erősített pamutcsíkok (speciálisan a testek felülete mentén lezajló áramlások esetében) Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Két áramlás Mégis, mi a különbség? Azonos folyadék (glicerin). Azonos test (gömb). Azonos áramlási sebesség. Aprószemcsés, fényvisszaverő anyaggal láthatóvá tett, áramló glicerinrészecskék Aprószemcsés, fényvisszaverő anyaggal láthatóvá tett, áramló glicerinrészecskék Mégis, mi a különbség? Gömb Gömb A fényképezőgép az áramlás sebességével annak irányában mozog, a gömb pedig áll. A fényképezőgép és a gömb ugyanazon koordinátarendszerben egymáshoz képest mozdulatlan. Az idő múlásával az áramlási kép nem változik, az áramlás stacionárius Az idő múlásával az áramlási kép folyamatosan változik, az áramlás instacionárius Az egyetlen különbség a vonatkoztatási rendszer megválasztása! Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Stacionárius áramlás Általános értelemben egy jelenség akkor stacionárius, ha egyetlen jellemzője sem változik az idő függvényében. Az áramlástanban stacionárius áramlásról akkor beszélünk, ha a lokális gyorsulás zérus. A konvektív gyorsulás a stacionárius áramlásban is lehet zérustól különböző! Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Stacionárius áramlás Általános értelemben egy jelenség akkor stacionárius, ha egyetlen jellemzője sem változik az idő függvényében. Az áramlástanban stacionárius áramlásról akkor beszélünk, ha a lokális gyorsulás zérus. A konvektív gyorsulás a stacionárius áramlásban is lehet zérustól különböző! , Egy nyugalomban lévő profil körül lezajló, láthatóvá tett, áramlásról, egy – a profilhoz képest – mozdulatlan fényképezőgéppel készített kép. Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Stacionárius áramlás Általános értelemben egy jelenség akkor stacionárius, ha egyetlen jellemzője sem változik az idő függvényében. Az áramlástanban stacionárius áramlásról akkor beszélünk, ha a lokális gyorsulás zérus. A konvektív gyorsulás a stacionárius áramlásban is lehet zérustól különböző! A fényképen megfigyelhető, a profilt kikerülő, vonalak jellemzője, hogy bármely pontban az ott érvényes sebességvektor az adott vonalnak érintője. Az áramlásban ilyen tulajdonsággal bíró vonalakat áramvonalnak nevezik. Egy nyugalomban lévő profil körül lezajló, láthatóvá tett, áramlásról, egy – a profilhoz képest – mozdulatlan fényképezőgéppel készített kép. Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Stacionárius áramlás Általános értelemben egy jelenség akkor stacionárius, ha egyetlen jellemzője sem változik az idő függvényében. Az áramlástanban stacionárius áramlásról akkor beszélünk, ha a lokális gyorsulás zérus. A konvektív gyorsulás a stacionárius áramlásban is lehet zérustól különböző! A fényképen megfigyelhető áramvonalak egybe esnek a láthatóvá tett folyadékrészecskék által befutott útvonallal, aminek a neve az áramlástanban: pályagörbe A fényképen megfigyelhető áramlásban kiválasztott tetszőleges ponton az egymást követő időpontokban áthaladt részecskék egy későbbi időpontban elfoglalt helyzetét összekötő görbe (nyomvonal) megegyezik az adott ponton átmenő áramvonallal. Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Stacionárius áramlás Általános értelemben egy jelenség akkor stacionárius, ha egyetlen jellemzője sem változik az idő függvényében. Az áramlástanban stacionárius áramlásról akkor beszélünk, ha a lokális gyorsulás zérus. A konvektív gyorsulás a stacionárius áramlásban is lehet zérustól különböző! A fényképen megfigyelhető áramvonalak egybe esnek a láthatóvá tett folyadékrészecskék által befutott útvonallal is, aminek a neve az áramlástanban: pályagörbe A fényképen megfigyelhető áramlásban kiválasztott tetszőleges ponton az egymást követő időpontokban áthaladt részecskék egy későbbi időpontban elfoglalt helyzetét összekötő görbe (nyomvonal) megegyezik az adott ponton átmenő áramvonallal. Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Instacionárius áramlás Általános értelemben egy jelenség akkor instacionárius, ha van legalább egy olyan jellemzője mely változik az idő függvényében. Az áramlástanban instacionáriusnak nevezik az olyan áramlást, melyben a lokális gyorsulás NEM zérus. A konvektív gyorsulás lehet zérus, de lehet attól különböző is! Áramlástan Dr. Író Béla SZE-MTK Általános Gépészeti Tanszék

Az instacionárius és a stacionárius áramvonal kapcsolata Pillanatnyi sebesség Instacionárius rendszerben érvényes pillanatnyi sebesség Instacionárius rendszerben érvényes pillanatnyi sebesség A „mozgó” (instacionárius) rendszerben érvényes sebességet úgy lehet meghatározni, hogy a nyugvó (stacionárius) rendszerben érvényes pillanatnyi sebességből pontról pontra ki kell vonni a két vonatkoztatási rendszer sebessége közötti különbséget, ami az áramlás sebessége a nyugvó rendszerben. A műveletet vektoriálisan kell elvégezni! Az instacionárius rendszerben érvényes sebességvektorokhoz húzott érintőgörbék az instacionárius rendszerben érvényes áramvonalak. Áramvonal az instacionárius rendszerben Áramvonal a stacionárius rendszerben Névleges áramlási sebesség Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

A pályagörbe szerkesztése az instacionárius áramlásban A szerkesztést folytatva megkapható az instacionárius rendszerben elhelyezkedő pontnak a nyugalomban lévő rendszerből megfigyelt teljes pályagörbéje, egészen a saját vonatkoztatási rendszeréhez viszonyított teljes nyugalomba kerülésig. A pálya a részecske útvonalát mutatja. A pillanatnyi elmozdulás mindig az aktuális áramvonal érintőjének irányában történik! Az áramlásba helyezett profil és annak instacionárius áramvonal-rendszere a megfigyelőhöz képest elmozdul. A megfigyelő eredeti helyzete a profil által generált mozgás kezdete előtt. Az áramlásba helyezett profil és annak instacionárius áramvonal-rendszere. A szerkesztés kezdőpontja (tetszőleges!) Az egymáshoz kapcsolódó sebességvektorok a pályagörbét rajzolják meg. Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

A nyomvonal szerkesztése az instacionárius áramlásban egy térben rögzített ponton áthaladt részecskék által egy adott pillanatban elfoglalt pontokat összekötő görbe vagy, egyazon térbeli pontból, különböző időpillanatokban elindult pályagörbék végpontjait egy időpillanatban összekötő görbe. Térben rögzített megfigyelési pont! A pillanatnyi elmozdulás iránya mindig megegyezik a kijelölt ponton átmenő áramvonal érintőjének irányával A nyomvonal. A profil aktuális pozíciója. -Δt -2Δt -3Δt -4Δt -5Δt Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Egy adott áramlástani probléma esetén mindig meg kell vizsgálni, hogy létezik-e olyan vonatkoztatási rendszer, melyből szemlélve az adott áramlástani jelenséget, az stacionáriusnak tekinthető. Ha létezik ilyen koordinátarendszer, akkor azt célszerű választani, mert minden számítás lényegesen egyszerűbb. A stacionáriusnak tekinthető áramlásban az áramvonal, a pálya és a nyomvonal egybe esik. Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Ellenőrző kérdések (1) Milyen módon lehet láthatóvá tenni a folyadékok és gázok áramlását? Mit értünk stacionárius jelenség alatt? Mi a feltétele annak, hogy egy áramlástani jelenséget stacionáriusnak lehessen tekinteni? Mikor instacionárius a egy jelenség vagy folyamat? Igaz-e az, hogy egy áramlástani jelenség csak akkor stacionárius, ha a konvektív gyorsulás zérus? Igaz-e az a kijelentés, hogy bizonyos feltételek mellett ugyanazon áramlás lehet stacionárius vagy instacionárius? Indokolja a választ! Mit értünk áramvonal alatt? Mit értünk pályagörbe alatt? Mit értünk nyomvonal alatt? Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék

Ellenőrző kérdések (2) Milyen módon lehet láthatóvá tenni a folyadékok és gázok áramlását? Mit értünk stacionárius jelenség alatt? Mi a feltétele annak, hogy egy áramlástani jelenséget stacionáriusnak lehessen tekinteni? Mikor instacionárius a egy jelenség vagy folyamat? Igaz-e az, hogy egy áramlástani jelenség csak akkor stacionárius, ha a konvektív gyorsulás zérus? Igaz-e az a kijelentés, hogy bizonyos feltételek mellett ugyanazon áramlás lehet stacionárius vagy instacionárius? Indokolja a választ! Mit értünk áramvonal alatt? Mit értünk pályagörbe alatt? Mit értünk nyomvonal alatt? Milyen különleges tulajdonsága van a stacionárius áramlásnak a pálya, a nyomvonal és az áramvonal szempontjából? Milyen fontos tulajdonsága van az instacionárius áramlás áramvonalainak körüláramlott testek esetén? Hő- és Áramlástan I. Dr. Író Béla SZE-MTK Mechatronika és Gépszerkezettan Tanszék