navedene uslove naziva se stacionarnim v r B tokom fluida. Deo fluida ograničen dvema A B

Σχετικά έγγραφα
SLOŽENO KRETANJE TAČKE

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

IZVODI ZADACI (I deo)

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

MEHANIKA FLUIDA. Prosti cevovodi

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

Kinetička energija: E

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

ELEMENTI TEORIJE SKALARNIH I VEKTORSKIH POLJA

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

Ponašanje pneumatika pod dejstvom bočne sile

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

Ponašanje pneumatika pod dejstvom bočne sile

Pismeni dio ispita iz Matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja u zavisnosti od parametra a:

. (2.116) v r. Prvi član s desne strane (2.119) je jednak nuli iz razloga što su vektori v = i p kolinearni: r r r. r d L0 =. (2.

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Elementi spektralne teorije matrica

VEŽBE Elektrostatika

numeričkih deskriptivnih mera.

5 Ispitivanje funkcija

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

1.4 Tangenta i normala

VALJAK. Valjak je geometrijsko telo ograničeno sa dva kruga u paralelnim ravnima i delom cilindrične površi čije su

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Dvanaesti praktikum iz Analize 1

FIZIKA TEČNOSTI I GASOVA - I DEO

Univerzitet u Nišu, Prirodno-matematički fakultet Prijemni ispit za upis OAS Matematika

KRIVOLINIJSKO KRETANJE TAČKE U RAVNI OPISANO U PRAVOUGLOM DEKARTOVOM KOORDINATNOM SISTEMU. JEDNAČINE KRETANJA. LINIJA PUTANJE. PUTANJA.

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

- Rad je dejstvo sile duž puta tj. kvantitativno povezuje silu i pomeraj koji je ona izazvala

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

VEKTOR MOMENTA SILE ZA TAČKU. Vektor momenta sile, koja dejstvuje na neku tačku tela, za. proizvoljno izabranu tačku.

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

RAVAN. Ravan je osnovni pojam u geometriji i kao takav se ne definiše. Ravan je određena tačkom i normalnim vektorom.

5. FUNKCIJE ZADANE U PARAMETARSKOM OBLIKU I POLARNIM KORDINATAMA

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

1.1 Određivanje položaja i trajektorije materijalne tačke 1 KINEMATIKA

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

MEHANIKA-V. Inercijalni i neinercijalni sistemi reference

Ovo nam govori da funkcija nije ni parna ni neparna, odnosno da nije simetrična ni u odnosu na y osu ni u odnosu na

( , 2. kolokvij)

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

Operacije s matricama

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

Računarska grafika. Rasterizacija linije

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Prvi kolokvijum. y 4 dy = 0. Drugi kolokvijum. Treći kolokvijum

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

σ (otvorena cijev). (34)

Rešenje: X C. Efektivne vrednosti struja kroz pojedine prijemnike su: I R R U I. Ekvivalentna struja se određuje kao: I

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Fakultet tehničkih nauka, Softverske i informacione tehnologije, Matematika 2 KOLOKVIJUM 1. Prezime, ime, br. indeksa:

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Na grafiku bi to značilo :

1 Kinematika krutog tela

Masa, Centar mase & Moment tromosti

ELEKTROMAGNETSKE POJAVE

Reverzibilni procesi

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

MEHANIKA FLUIDA. Zakon o količini kretanja

MEHANIKA FLUIDA. Složeni cevovodi

12. Merenje statičkih i dinamičkih parametara fluida

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

KUPA I ZARUBLJENA KUPA

Analitička geometrija

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Kinematika materijalne toke. 3. dio a) Zadavanje krivocrtnog gibanja b) Brzina v i ubrzanje a

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Inženjerska grafika geometrijskih oblika (5. predavanje, tema1)

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

Transcript:

5. Benulijea jednačina 67 5. DINAMIKA FLUIDA Petpostaićemo da je fluid nestišlji, odn. da je gustina fluida nezaisna od ednosti pitiska u fluidu, i da je bzina fluida u datoj tački postoa ista za se čestice fluida koje koz nju polaze. Geometijsko mesto tačaka koz koje čestica sukcesino polazi nazia se stujna linija. Bzina čestice u datoj tački stujne linije uek je po pacu tangente u toj tački na stujnu liniju (idi sliku 5.). tujanje fluida koje zadooljaa goe A naedene usloe nazia se stacionanim B tokom fluida. Deo fluida oganičen dema A B stujnim linijama nazia se stujna ce. C Uočimo jednu stujnu ce, sl.4., i u njoj C da popečna peseka pošina i. a i obeležimo posečne bzine lika 5. Pikaz jedne stujne cei i stujne čestica fluida na oim pošinama. Ako linije unuta nje. između uočenih peseka nema izoa ni A = const, B = const, C = const. ponoa fluida masa fluida koja potekne A B C koz popečni pesek pošine moa biti jednaka masi fluida koja potekne lika 5. Uz jednačinu kontinuiteta 5. Benulijea jednačina koz popečni pesek pošine : Δtρ = Δtρ, (5.) gde su Δ t, ρ eme poticanja date mase koz popečene peseke i gustina fluida, espektino. Iz (5.) sledi: =, (5.) (5.) nazia se jednačinom kontinuiteta. Posmatamo stacionano stujanje tečnosti, bez unutašnjeg tenja, u gaitacionom polju Zemlje. Za eme Δ t masa fluida koja potekne koz p peseke pošina i, na kojima su apsolutni statički pitisci p i p, iznosi: C p Δm= Δtρ = Δtρ. (5.3) h efeentni nio lika 5.3 Uz Benulijeu jednačinu to iz (5.3)-(5.5) sledi: h C Pomena kinetičke enegije uočenog dela fluida mase Δ m pi polasku koz da uočena peseka jednaka je adu sih sila: Δ E k = Ag + A p = Δ E p + pδt p Δt = Δmg( h h) + ( p p ) Δt (5.4) Kako je: Δ E k = Δm( ), (5.5)

68 5 DINAMIKA FLUIDA ρ + p = ρ + p. (5.6) Kako su peseci poizoljno uzeti zaključujemo da zbi ti naedena člana moa imati konstantnu ednost duž cele stujne cei: ρ + p = const. (5.7) Izaz u (5.7) nazia se Benulijea jednačina. Pi član u (5.7) pedstalja hidodinamički pitisak (posledica ketanja fluida), a dugi apsolutni statički pitisak na uočenom popečnom peseku fluida. Teći član je posledica dejsta gaitacionog polja Zemlje. 5. Pimena Benulijee jednačine 5.. Toičelijea teoema Pimenom Benulijee jednačine na pimeu isticanja tečnosti iz šiokog otoenog suda koz oto koji se nalazi na astojanju h od slobodne pošine tečnosti u sudu (idi 5.4)dobijamo: h p 5.. Pitoa ce h h lika 5.4 Uz Toičelijeu teoemu ρ + p = ρ + p, (5.8) odakle sledi izaz: ( ) = gh = + g h h. (5.9) + Iz jednačinene kontinuiteta imamo: iz azloga što je =, (5.) >>. Iz (5.9) i (5.) sledi: = gh. (5.) Dakle, bzina isticanja tečnosti iz šiokog suda jednaka je bzini koju telo dobija pi slobodnom padu koje pada sa isine koja je jednaka astojanju mesta na kome tečnost ističe od nioa tečnosti u šiokom sudu (koga možemo smatati konstantnim). Pitoa ce (idi slika 5.5) se koisti za meenje bzine potoka fluida. Pimenom Benulijene jednačine na mestu otoa cei i daleko izan nje na istoj isini u odnosu na efeentni nio dobijamo h h p p H p p lika 5.5 Pitoa ce h ρ + p = ρ + p. (5.) Na otou cei fluid miuje, odn. =. tatički apsolutni pitisci u datim tačkama postoa iznose + ρ g h, p + ρg h. (5.3) p Iz (5.) i (5.3), kao i činjenice da je = dobijamo da je bzina potoka fluida na datom niou = gh, gde je = h h. H

5..3 Ventuijea ce 5. Pimena Benulijee jednačine 69 Izgled Ventuijee cei pikazan je na slici 5.6. astoji se od jednog suženja koje je umetnuto u ce i koje je izedeno tako da se izbegaaju tubulencije na ulazu i izlazu iz suženja. h p h p p h lika 5.6 Ventiijea ce Pimenom Benulijee jednačine na pesecima ispod umetnutih etikalnih cei dobijamo: gde su: Iz jednačine kontinuiteta imamo da je: ρ + p = ρ + p, (5.4) + ρ g h, p + ρg h. (5.5) p Iz (5.4)-(5.6) dobijamo bzinu potoka fluida 5.3 Tenje u tečnostima-iskoznost = =. (5.6) gh ( ), H h h =. (5.7) Njutn je pedložio teoiju po kojoj se tenje u tečnostima tetia analogno tenju čstih tela A u mehanici. Na pimeu ketanja tečnosti, koja se nalazi između de ploče (A, koja se keće bzinom, i nepoketne B), koje se nalaze na međusobnom astojanju d, objasnićemo sile tenja u tečnostima. Petpostaićemo da se d tečnost keće laminano (u slojeima) između B kojih nema pelaza čestica tečnosti. loj uz lika 5.7 Laminano ketanje fluida ploču A keće se bzinom istog intenziteta kao i ta ploča, a slojei ispod bzinama se manjeg intenziteta, tako da je sloj uz ploču B nepoketan. Kako među slojeima tečnosti postoji elatino ketanje (keću se azličitim bzinama) jalja se sila iskoznog tenja među njima. Meenja su pokazala da je sila tenja sazmena dodinoj pošini između slojea i gadijentu bzine: F t = η d d, (5.8)

7 5 DINAMIKA FLUIDA gde je η koeficijent iskoznosti. Jedinica u I je Pa s = kg ms. Znak minus u izazu za intenzitet sile tenja (iskozne sile) je iz azloga što bzina opada kako se udaljaamo od poketne ploče, a intenzitet neke fizičke eličine moa biti pozitian. Za dati slučaj ketanja gadijent bzine je d d = d, tako da zamenom u (5.8) dobijamo: F t = η d. (5.9) Kao što idimo intezitet sile iskoznog tenja je isti između ma koja da susedna sloja fluida. aspodela bzine slojea fluida je lineana: Kako se bzina po popečnom peseku fluida menja najpe ćemo definisati infinitezimalni potok dq sloja fluida koji se nalazi na astojanju od gonje ploče (idi sliku 5.7a), debljine d i popečnog peseka d = a d. Bzina uočenog sloja fluida je (). ( ) d a( )d dq = = (5.) ( ) =. (5.) d Na osnou (5.) i (5.) i šći inegaciju po od nula do d dobijamo izaz za potok: d Q = a d = ad. (5.) d ednja bzina potoka fluida teba da obezbedi ukupan potok kao i postono pomenljia bzina: Q = ad = s ad s =. (5.3) 5.3. Poticanje tečnosti koz hoizontalnu ce kužnog popečnog peseka. Poaseje zakon Posmatamo sloj tečnosti koji se nalazi na astojanju od ose hoizontalne cei, kužnog popečnog peseka polupečnika i dužine l, koz koju tečnost laminano potiče (idi sliku 5.8). d A B lika 5.7a Uz izačunaanje potoka p p a d ( ) l lika 5.8 Poticanje tečnosti koz hoizontalnu ce Vednosti pitisaka na leom i desnom kaju cei su p i p ( p > p tako da tečnost potiče s lea na desno). loj se keće pod dejstom azlike pitisaka, odnosno sile:

5.3 Tenje u tečnostima 7 ( p p ) π F = Δp =. (5.4) Ketanju sloja supotstalja se sila tenja data izazom u (5.8) u kojoj je = πl pošina omotača sloja koji je cilindičnog oblika. Da bi se sloj ketao stalnom bzinom intenziteti oe de sile, koje su istog paca a supotnog smea, moaju biti isti eđianjem izaza u (5.5) dobijamo difeencijalnu jednačinu η πl d d = Δp π. (5.5) Δp d = d, (5.6) ηl čijom integacijom u ganicama od položaja uočenog sloja fluida gde je ednost bzine cei gde je bzina jednaka nuli, je ce miuje dobijamo: Δp Δp d = d ( ) = ηl 4ηl ( ) Δp = 4ηl = ma ( ) ( ( ) ) ( ( ) ) ( ) do. (5.7) Kada smo ponašli aspodelu bzina cilj nam je da nađemo potok tečnosti-poteklu zapeminu tečnosti koz ce u jedinici emena. mataćemo da uočeni sloj tečnosti ima elementanu debljinu d i da se čestice tečnosti u tom sloju imaju istu bzinu ( ) (idi sl.5.8a). + d dl lika 5.8a Uz izačunaanje potoka tečnosti Za eme dt čestice koje su se našle na leom kužnom pstenu elementane debljine d pešle su elementani put dl, kećući se bzinom konstantnog inteziteta ( ). Potekla elementana zapemina fluide koz dati kužni psten iznosi: dv = d dl = π d ( ) dt. (5.8) Elementani potok fluida je: dq = dv dt = d( ) = πd( ). (5.9) Ukupni potok dobijamo integacijom (5.9) uzimajući izaz za intezitet bzine iz (5.7): ( ( ) ) 4 Δpπ Q π d = ma =. (5.3) 8η l

7 5 DINAMIKA FLUIDA Izaz za sednju bzinu dobijamo što smatamo da se si slojei tečnosti keću istom bzinom, obezbeđujući isti potok tečnosti: s Iz (5.3) i (5.3) dobijamo izaz za sednju bzinu: Q = π. (5.3) s s Δp =. (5.3) 8η l Maseni potok dobijamo kada potok fluida pomnožimo njegoom gustinom.