The Physics of Fluids Conservation of Energy Conservation of Momentum

download The Physics of Fluids Conservation of Energy Conservation of Momentum

of 36

  • date post

    19-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    57
  • download

    0

Embed Size (px)

description

The Physics of Fluids Conservation of Energy Conservation of Momentum. Inhoud.  Behoud van energie  Bernoulli  Verschillende voorbeelden - spin-effect van een bal - tsunami  Behoud van impuls. Daniel Bernoulli. Probleemstelling. p 2. v 2. p 1. v 1. A 2. A 1. h 1. h 2. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of The Physics of Fluids Conservation of Energy Conservation of Momentum

  • *energie kent vele vormen, die in elkaar zijn om te zetten:bewegingsenergiezwaartekrachtsenergiewarmtechemische energie..

  • *basis: energie-behoudenergievormen zijn in elkaar om te zettenindien wrijving verwaarloosbaar

    *

    Bernoulli's vergelijking

    *

    Toepassing 1Pijp met variabele diameterBernoulli toepassen Op stroomlijn geldt

    *

    Toepassing 1Pijp met variabele diameterDruk p2 is lager dan p1

    *

    Druk neemt dus af naarmate de snelheid hoger is

    *

    Cavitatie

    *

    Stagnatiepunt Elk lichaam in een stroming heeft een stagnatiepunt Een gedeelte van de stroming gaat bovenlangs of onderlangs De lijn die deze stroomlijnen scheidt: stagnatiestroomlijn De stagnatiestroomlijn eindigt op het stagnatiepunt waar de snelheid nul is Figuur 3.5 Munson

    *

    Hoe groot is de druk op het gezicht van de fietser?Beweeg mee met de fietser

    *

    Hoe groot is de druk op het gezicht van de fietser? Rekenvoorbeeld: Dichtheid van lucht r=1.2 kg/m3 Snelheid v1 = 10 ms-1 Drukverschil p2-p1 = 60 Pa Kracht werkend op gezicht van wielrenner: oppervlak gezicht A=0.015 m2 F = pA = 60 x 0.015 = 0.9 N

    *

    Veelgebruikte aannames bij Bernoulli1. Snelheid V0 = 0

    Volume dat per tijdseenheid wegstroomt is klein tov totale volume. Dan mag de neerwaartse snelheid van het wateroppervlak verwaarloosd worden. V0=0

    *

    Veelgebruikte aannames bij Bernoulli2. Drukken bij in/uitstroomopeningen zijn gelijk aan de atmosferische druk

    In de praktijk wordt de atmosferische druk op 0 gesteld. De berekende druk worden dan de "gage" pressures genoemd, oftewel de druk tov de atmosferische druk V0=0patmosfeer

  • *H=50m v=31m/spatmosfeerV0=0

    *

    Illustratie Des te kleiner H, des te kleiner de uitstroomsnelheid

  • *voorbeeld: ping-pong bal in gasstraalFzwFwr + Fopwvertikaal: zwaartekracht gecompenseerddoor opwaartse kracht engasstroomhorizontaal:stabiliteit dankzijBernoulli

    *

    spin effectenhttp://www.youtube.com/watch?v=oqWXKt16svs

  • *

    *

    Het verhaal is iets gecompliceerderPhotograph taken by F. N. M. Brown, courtesy of the University of Notre Dame. Illustration by Barbara Aulicino

    *

    Tsunami: golven verplaatsen zich met hoge snelheid

    *

    Tsunamihttp://www.pep.bc.ca/tsunamis/causes_2.htm

  • *H=4km v = 200 m/s!!! = 720 km/u

  • *Bernoullis wet energie behoud en geen wrijvingsimpel idee, krachtige instrument

  • *Behoud van impuls: Navier-Stokes vergelijking

  • *Massabehoud

    Impulsbehoud: Navier-Stokes vergelijkingverandering in de tijdletterlijk stroming(in uit)productie= krachten

    *

    Deformatie van vaste stof tussen twee platen

    *

    Deformatie van vaste stof tussen twee platen

    *

    Vloeistof tussen twee platen waarvan er eentje beweegtVaste plaat

    *

    Newtoniaanse vloeistof: schuifspanning t evenredig met snelheidsgradint

    *

    Dynamische of absolute viscositeit m lucht is veel minder 'stroperig'dan vloeibaar water

    *

    Bloed is geen Newtoniaanse vloeistofrode bloedcellenwww.sciencemuseum.org.uk

    *

    Samenvatting Behoud van impuls - viscositeit m, Newtoniaanse vloeistof Behoud van energie Bernoulli- incompressibel, steady-state, wrijvingsloos- stagnatiepunt- cavitatie Verschillende voorbeelden- druk lager naarmate stroomsnelheid groter is- ondiep-water golven

    **********