Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een...

15
1 Fluid Mechanics – Instruction 4 Fluid mechanics Instruction 4

Transcript of Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een...

Page 1: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

1Fluid Mechanics – Instruction 4

Fluid mechanics

Instruction 4

Page 2: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

2Fluid Mechanics – Instruction 4

Week 4Van onderstaande vraagstukken zal tijdens de instructie er een aantal behandeld worden. Het is een goede voorbereiding er doorheen te kijken, en te proberen of je ze zelf kan oplossen.

Let op: vraagstuknummering is niet altijd uniform door de verschillende edities van ‘White’.

Ik heb ook de uitwerking van de ´Peltonturbine´ erbij gedaan.www.youtube.com/watch?v=jhKGYEanq4M&feature=related

Bron: alle opgaven komen van het boek Fluid Mechanics van Frank M. White (McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering)

Page 3: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

3Fluid Mechanics – Instruction 4

Impulsbalans: uitwerking Peltonturbine

Page 4: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

4Fluid Mechanics – Instruction 4

Page 5: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

5Fluid Mechanics – Instruction 4

Page 6: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

6Fluid Mechanics – Instruction 4

Page 7: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

7Fluid Mechanics – Instruction 4

Page 8: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

8Fluid Mechanics – Instruction 4

Massa- en impulsbalansEen turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden

beschreven met het volgende snelheidsprofiel in de buis (we zullen dit in

de stromingsleer vaker tegenkomen):

, waarbij UC de ‘centreline’ snelheid (dus in het midden van de buis) is.

- Maak een schets van dit snelheidsprofiel.

- Bepaal de gemiddelde snelheid in de buis, U, en de verhouding UC /U.

Een veelgebruikte ingenieursregel voor meten van snelheid in pijpleidingen

is: ‘meet op een kwart radius vanaf de wand’. Laat zien dat je hier

inderdaad dicht bij de gemiddelde snelheid zit!

- Bepaal de impulsflux I door een doorsnede (een vlakje loodrecht op de

buisas), en bepaal de verhouding .

Deze is voor elk niet-vlak snelheidsprofiel net iets groter dan 1, en wordt in

impulsbalansen soms als een ‘correctiefactor’ gebruikt.

Page 9: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

9Fluid Mechanics – Instruction 4

Energiebalans

Page 10: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

10Fluid Mechanics – Instruction 4

Energiebalans

Page 11: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

11Fluid Mechanics – Instruction 4

Energiebalans

Page 12: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

12Fluid Mechanics – Instruction 4

Energiebalans

Page 13: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

13Fluid Mechanics – Instruction 4

Differentiële balansen

Page 14: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

14Fluid Mechanics – Instruction 4

Differentiële balansen

Page 15: Fluid mechanics · 2016-02-16 · Fluid Mechanics –Instruction 4 8 Massa- en impulsbalans Een turbulente stroming in een ronde buis van straal R kan worden beschreven met het volgende

15Fluid Mechanics – Instruction 4

Differentiële balansen