Hydrodynamika tekutn Hydrodynamika zaober sa pohybom kvapaln a

Hydrodynamika tekutín

• Hydrodynamika - zaoberá sa pohybom kvapalín a plynov, silami, ktoré pôsobia na telesá pohybujúce sa vzhľadom ku kvapalnému alebo plynnému prostrediu. • Tekutina - dáva sa do pohybu dôsledkom pôsobenia vonkajších objemových síl a rôznych tlakov v objeme tekutiny. Pohyb tekutín je zložitejší ako pohyb pevných telies, pretože častice tekutiny sa môžu navzájom premiestňovať - dochádza k výraznejším zmenám ich vzájomných vzdialeností.

• Veľkosť rýchlosti v danom mieste tekutiny znázorňujeme pomocou hustoty prúdových čiar tak, že počet prúdových čiar prechádzajúcich kolmo jednotkovou plochou je úmerný veľkosti rýchlosti v danom mieste. • Pri stacionárnom prúdení prúdové čiary predstavujú trajektórie, po ktorých sa častice tekutiny pohybujú - prúdová trubica (obr. 3). • Prúdová trubica je myslený trubicový útvar, ktorého plášť je tvorený prúdnicami. Za stacionárneho prúdenia tekutina plášť prúdovej trubice neprestúpi. obr. 3

1. Rovnica kontinuity (rovnica spojitosti toku) • Je to dôsledok zákona zachovania hmotnosti látok. obr. 4 prúdová trubica, ktorou preteká kvapalina. • Za stacionárneho prúdenia každým prierezom prúdovej trubice preteká rovnaké množstvo kvapaliny. Medzi prierezmi S 1 a S 2 je množstvo tekutiny o objeme V.

2. Eulerova rovnica a Bernoulliho rovnica •

3. Bernoulliho rovnica pre stacionárne prúdenie plynov •

4. Aplikácie Bernoulliho rovnice •

• Ak v trubici kvapalina neprúdi, celkový tlak je rovný statickému tlaku. • Dynamický tlak možno určiť ako rozdiel celkového tlaku pc a statického tlaku p. • Statický tlak je možné zistiť pomocou manometrickej trubice a celkový tlak pomocou Pitotovej trubice. Do vodorovného potrubia (obr. 7), ktorým stacionárne prúdi kvapalina v dostatočnej vzdialenosti od seba umiestnime manometrickú trubicu (rovná) a Pitotovu trubicu (zalomená). Prierez Pitotovej trubice je orientovaný proti smeru prúdenia, prierez manometrickej trubice je rovnobežný so smerom prúdenia kvapaliny. Obr. 7

4. Veta o hybnosti prúdiacej kvapaliny • umožňuje stanoviť dynamické účinky prúdiacej tekutiny všade tam, kde sa mení jej rýchlosť čo do veľkosti aj čo do smeru. Obr. 10