Verständnis der verschiedenen Arten von Flüssigkeitsströmungen

Zuvor habe ich die Strömungsmechanik erklärt, wo ich gesagt habe, dass die Strömungsmechanik einer ihrer Zweige ist, sie befasst sich mit einer Flüssigkeitsströmung. Dies bedeutet, dass es sich um die Bewegung einer Flüssigkeit handelt, die unausgeglichenen Kräften ausgesetzt ist. Diese Bewegung setzt sich fort, solange die unausgeglichenen Kräfte ausgeübt werden. Nun, das ist hier nicht unser Zweck.

Heute lernen Sie die verschiedenen Arten der Fluidströmung kennen, da das Fluid selbst je nach Variation der Fluideigenschaften wie Geschwindigkeit, Dichte usw. in verschiedene Typen eingeteilt werden kann. Die Analysemethode variiert in der Strömungsmechanik je nach Art der Strömung. Lassen Sie uns auf unser Diskussionsthema eingehen, verschiedene Arten von Flüssigkeitsströmungen. Außerdem lernen Sie die unterschiedlichen Flüssigkeiten kennen.

Verschiedene Arten von Flüssigkeitsströmungen

Gleichmäßiger und ungleichmäßiger Fluss:

Eine Strömung wird als stabil bezeichnet, wenn sich ihre Fluideigenschaften wie Dichte, Geschwindigkeit und Druck an einem Punkt nicht mit der Zeit ändern. Es kann mathematisch ausgedrückt werden als:

Wobei V die Geschwindigkeit der Flüssigkeit ist

P der Druck des Fluids ist und

J ist die Dichte der Flüssigkeit.

Eine Strömung kann auch als instationär bezeichnet werden, wenn sich die Fluideigenschaften wie Geschwindigkeit, Druck und Dichte an einem Punkt in Bezug auf die Zeit ändern. Es wird mathematisch ausgedrückt als:

Diagramm stationärer und instationärer Strömungen in der Strömungsmechanik:

Gleichmäßiger und ungleichmäßiger Fluss:

Die gleichmäßige Strömung ist eine Art Fluidströmung, bei der sich die Geschwindigkeit der Strömung zu einem bestimmten Zeitpunkt in Bezug auf den Raum (entlang der Längsrichtung der Strömung) nicht ändert. Es kann auch mathematisch ausgedrückt werden als:

Andererseits ist eine ungleichmäßige Strömung eine Art Fluidströmung, bei der sich ihre Strömungsgeschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt in Bezug auf den Raum ändert. Mathematisch kann eine ungleichmäßige Strömung wie folgt ausgedrückt werden:

Diagramm einer gleichmäßigen und ungleichmäßigen Strömung:

Laminare und turbulente Strömung

Laminare Arten von Fluidströmungen sind Strömungen, in denen sich ihre Fluidpartikel entlang einer genau definierten Stromlinie oder Pfaden bewegen. Dies geschieht so, dass alle Stromlinien gerade und parallel zueinander sind. Bei dieser Art von Strömung sollen sich Flüssigkeitsteilchen in Schichten bewegen. Die Schichten in laminarer Strömung gleiten sanft über die benachbarte Schicht. Die Strömung wird als laminar bezeichnet, wenn die Reynolds-Zahl größer als 4000 ist.

Dennoch ist die turbulente Strömung eine Art Strömung, bei der sich die Flüssigkeitsteilchen im Zickzack bewegen. Diese Zick-Zack-Bewegung bildet hohe Turbulenzen und Wirbel, was zu einem hohen Energieverlust führt. Die Strömung ist turbulent, wenn die Reynolds-Zahl ebenfalls größer als 4000 ist. Nun, eine Flüssigkeitsströmung in einem Rohr mit einer Reynolds-Zahl zwischen 2000 und 4000 befindet sich in einem Übergangszustand. Jetzt können Sie sehen, dass die laminare und turbulente Strömung in der Rohrströmung basierend auf der Reynoldszahl charakterisiert wird.

Diagramm der laminaren und turbulenten Strömung:

Kompressible und inkompressible Strömungen

In einer kompressiblen Strömung ändert sich ihre Flüssigkeitsdichte von einem Punkt zum anderen. Das heißt, die Dichte ist nicht konstant. Zum Beispiel J nicht konstant.

Andererseits ist eine inkompressible Strömung eine Art Strömung, bei der die Dichte der Flüssigkeit von einem Punkt zum anderen konstant ist. d.h. Flüssigkeiten sind im Allgemeinen inkompressibel und Gase sind kompressibel. J=Konstante. Wobei J die Dichte der Flüssigkeit ist.

Rotations- und Rotationsströmungen

Eine Rotationsströmung ist eine Strömungsart, bei der sich die Fluidteilchen um ihre eigene Achse drehen, während sie entlang der Stromlinien strömen. Rotierende Strömung tritt auf, wenn sich die Fluidpartikel beim Fließen entlang der Stromlinie nicht um ihre eigene Achse drehen. Schließlich,

Ein-, zwei- und dreidimensionale Strömungen

Eindimensionale Flüssigkeitsströmung ist eine Art Flüssigkeitsströmung, bei der ihre Strömungsparameter wie Geschwindigkeit als Funktion der Zeit und einer Raumkoordinate ausgedrückt werden. Es kann ausgedrückt werden als,

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

Die Geschwindigkeit entlang der y- und z-Richtung, d. h. v und w, werden als vernachlässigbar betrachtet.

Zweitens ist eine zweidimensionale Strömung eine Strömung, bei der die Geschwindigkeit eine Funktion der Zeit und zweier rechtwinkliger Raumkoordinaten ist. Es wird als vernachlässigbar angesehen, wenn die Geschwindigkeit entlang der dritten Richtung fließt. Das heißt,

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

Schließlich ist die dreidimensionale Strömung eine Art Flüssigkeitsströmung, bei der die Geschwindigkeit eine Funktion der Zeit und dreier senkrecht zueinander stehender rechtwinkliger Raumkoordinaten (x, y und z) ist. das heißt,

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

Sehen Sie sich das Video unten an, um mehr über den Flüssigkeitsfluss in der Strömungsmechanik zu erfahren

Nutzen Sie jetzt die Gelegenheit, um die verschiedenen Arten von Flüssigkeiten zu diskutieren.

Arten von Flüssigkeiten

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Flüssigkeiten aufgeführt:

Ideale Flüssigkeit – diese Art von Flüssigkeiten kann nicht komprimiert werden und ihre Viskosität fällt nicht in die Kategorie einer idealen Flüssigkeit. Es wird gesagt, dass es imaginär ist, das heißt, die Flüssigkeit existiert nicht in der Realität.

Echte Flüssigkeit – diese Flüssigkeiten sind real, weil sie Viskosität besitzen.

Newtonsche Flüssigkeit – In diesem Fall gehorcht eine Flüssigkeit dem Newtonschen Viskositätsgesetz.

Nicht-Newtonsche Flüssigkeit – wenn die Flüssigkeit nicht dem Newtonschen Viskositätsgesetz gehorcht.

Ideale plastische Flüssigkeit – Diese Fluidtypen sind bekannt, wenn die Schubspannung proportional zum Geschwindigkeitsgradienten ist und die Schubspannung größer als die Fließgrenze ist.

Inkompressible Flüssigkeit – Dies ist der Fall, wenn sich die Dichte der Flüssigkeit bei Anwendung äußerer Kraft nicht ändert.

Kompressible Flüssigkeit – ändert sich die Dichte der Flüssigkeit bei äußerer Krafteinwirkung.

Die folgende Tabelle zeigt die Dichte und Viskosität verschiedener Arten von Flüssigkeiten

Flüssigkeitsarten	Dichte	Viskosität
Ideale Flüssigkeit	Konstant	Null
Echte Flüssigkeit	Variable	Nicht null
Newtonsche Flüssigkeit	Konstante/Variable	T=u(dudy)
Nicht-Newtonsche Flüssigkeit	Konstante/Variable	T≠u(dudy)
Inkompressible Flüssigkeit	Konstant	Nicht-Null/Null
Kompressible Flüssigkeit	Variable	Nicht-Null/Null

Schlussfolgerung

Das ist alles für den Artikel „Verschiedene Arten von Flüssigkeitsströmungen“, in dem wir auch die verfügbaren Arten von Flüssigkeiten aufgelistet haben.

Ich hoffe, Ihnen gefällt die Lektüre, wenn ja, teilen Sie sie bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen. Bis zum nächsten Mal!