V našem okolí je většina toků viskózních tekutin příkladem turbulentního proudění. Příklady turbulentního proudění proudí hlavně cestami velmi malých rozměrů a proudění bude pomalejší než běžné.
12+ příkladů turbulentního proudění je uvedeno níže,
- Proud lávy
- Proudění krve v tepnách
- Transpirace ropy potrubím
- Prouďte v brázdě člunu
- Konce křídel letadla
- Proudy v atmosféře
- Proudy v oceánu
- Kouř
- Výfuk auta
- řeky
- Proudění vzduchu klimatizačním systémem
- Větrný mlýn
Co znamená turbulentní proudění?
Turbulentní proudění nastává hlavně při nadměrném množství Kinetická energie je přítomen v toku pohybu v tekutinách. Pomocí Reynoldsova čísla lze snadno určit proudění turbulence v tekutině.
Turbulentní proudění lze vysvětlit tak, že se v tekutině nebo v turbulentní vodě objeví nevyrovnaná situace v neklidu nebo sloučení dvou nebo více kapalných látek. Z důvodu neklidu tekutiny nejsou rychlost, tlak a další fyzikální parametry v každém bodě tekutiny stejné.
Pokud je hodnota Reynoldsovo číslo je více než 3500 pak typ tekutiny známý jako turbulentní proudění.
Na jakých faktorech je tok turbulentního proudu závislý?
Projekt ovlivňuje proudění turbulentního je závislý je uveden níže,
Stručně se diskutuje o faktorech,
Rychlost:
Proudění turbulence závisí na fyzikální vlastnosti rychlosti. Vztah s proudění turbulence a rychlosti je vzájemně úměrné. Znamená to, že pokud se rychlost zvyšuje, pak se také zvyšuje hodnota toku turbulentů a pokud se rychlost snižuje, pak se hodnota toku turbulentů také snižuje.
Viskozita:
Proudění turbulence závisí na viskozitě. The vztah s proudění turbulence a viskozity je vzájemně nepřímo úměrná. Znamená, že pokud je sazba viskozita se zvyšuje, pak se hodnota toku turbulentu snižuje a pokud se rychlost viskozity snižuje, pak se hodnota toku turbulentu zvyšuje.
tlak:
Další parametr, kde je proudění turbulence závisí na tlaku. Vztah s proudění turbulence a tlaku je přímo úměrné sobě navzájem. Znamená to, že pokud se rychlost tlaku zvyšuje, pak se také zvyšuje hodnota toku turbulentního a pokud se rychlost tlaku snižuje, hodnota toku turbulence se také snižuje stejným způsobem.
12+ Příklady faktů o turbulentním toku jsou široce diskutovány níže,
Proud lávy:
V proudu lávy se objevuje turbulentní proudění. Pokud pozorujeme stav proudění lávy, pak můžeme snadno pozorovat, že když láva vystupuje zevnitř země na povrch země, částice neproudí směrovým pohybem, vrstvy lávy se mísí. Z tohoto konkrétního důvodu nezůstávají fyzikální parametry, jako je rychlost, tlak, viskozita, stejné u každé z molekul tekutiny.
Průtok krve v tepnách:
V proudění krve v tepnách je přítomen proud turbulentní. Pokud pozorujeme stav proudění krve, pak snadno můžeme pozorovat, že když krev proudí tepnami, částice neproudí ve směrovém pohybu. Vrstvy krve se navzájem mísí právě z tohoto důvodu, fyzikální parametry jako rychlost, tlak, viskozita nezůstávají stejné u každé z molekul tekutiny a objevuje se turbulentní proudění.
Transpirace ropy potrubím:
Při transpiraci ropy potrubím je přítomen turbulentní proudění. Pokud pozorujeme stav proudění tekutiny, pak snadno můžeme pozorovat, že když tekutina proudí potrubím, částice neproudí ve směrovém pohybu.
Průtok v brázdě člunu:
V proudění v brázdě lodi je přítomen proud turbulentní. Podmínkou proudění tekutiny je směrový pohyb a fyzikální parametry jako rychlost, tlak, viskozita nezůstávají u každé z molekul tekutiny stejné a objevuje se turbulentní proudění.
Tipy křídel letadla:
V koncích křídel letadla je přítomno proudění turbulentů. Fyzikální parametry jako rychlost, tlak, viskozita nezůstávají stejné u každé z molekul tekutiny a objevuje se turbulentní proudění.
Proudy v atmosféře:
V atmosférických proudech lze pozorovat přítomnost turbulentního proudění.
Proudy v oceánu:
V proudech oceánů je přítomno turbulentní proudění. Fyzikální parametry jako rychlost, tlak, viskozita nezůstávají stejné u každé z molekul tekutiny a objevuje se turbulentní proudění.
Kouř:
V kouři je přítomen turbulentní. Když se kouř mísí s okolním prostředím, fyzikální parametry, jako je rychlost, tlak, viskozita, nezůstávají u každé z molekul tekutiny stejné a objevuje se turbulentní proudění.
Výfuk auta:
V proudu výfuku automobilu je přítomen turbulentní proud. Když kouř vychází z vozidla, kouř se mísí s okolními fyzikálními parametry, jako je rychlost, tlak, viskozita, nezůstávají stejné na každé z molekul kapaliny a objevuje se turbulentní proudění.
Řeky:
V říční vodě se vrstvy vzájemně mísí a je přítomno turbulentní proudění.
Přečtěte si více o Hmotnostní průtok: jeho důležité vztahy a často kladené otázky
Průtok vzduchu klimatizačním systémem:
V proudění vzduchu je přítomno turbulentní proudění, protože vrstvy neproudí jedním směrem.
Větrný mlýn:
Ve větrném mlýně je přítomno turbulentní proudění. Když se větrný mlýn spustí, okolní vzduch se promíchá, objeví se turbulence.
Přečtěte si více o Účinnost větrné turbíny: Kompletní přehledy a často kladené otázky
Často kladené otázky: -
Otázka: – Popište vztah mezi Reynoldsovým číslem a průtokem tekutiny.
Řešení: - Reynoldsovo číslo je bezrozměrný fyzikální faktor. Pomocí Reynoldsova čísla lze snadno odhadnout typ proudění viskózní tekutiny. Reynoldsovo číslo nám snadno porozumí, proudění je laminární nebo turbulentní.
Vztah mezi Reynoldsovým číslem a průtokem tekutiny je uveden níže,
Kde,
Re = Reynoldsovo číslo
ρ = Hustota viskózní kapaliny
V = Charakteristická rychlost pro viskózní kapalinu
L = Charakteristická délka pro viskózní kapalinu
μ = Dynamická viskozita pro viskózní kapalinu
v = Kinematická viskozita pro viskózní kapalinu
Změna stavu středu dynamické viskozity a kinematické viskozity je uvedena níže,
v = μ/ρ
Reynoldsovo číslo:-
Reynoldsovo číslo lze odvodit jako poměr mezi setrvačnou silou a viskózní silou.
Matematicky lze Reynoldsovo číslo zapsat jako,
Re =ρuL/μ
Kde,
Re = Reynoldsovo číslo
ρ = Hustota viskózní kapaliny
u = rychlost proudění viskózní kapaliny
L = Charakteristika lineární rozměr viskózní kapaliny
μ = Dynamická viskozita viskózní kapaliny
Pomocí Reynoldsova čísla můžeme odhadnout několik vlastností kapaliny, jako je viskozita, rychlost, délka, tlak a mnoho dalších.
Přečtěte si více o Reynoldsovo číslo: Je to 10+ Důležitá fakta
Otázka: – Napište hlavní rozdíl mezi prouděním laminárním a prouděním turbulentním.
Řešení: - Hlavní rozdíl mezi laminární proudění a proudění turbulence je diskutováno níže,
parametry | Laminární proudění | Turbulentní proudění |
Reynoldsovo číslo | Méně než 2000 | Větší než 4000 |
Viskozita | Nízké | Vysoký |
Pohyb molekul v kapalné látce | Pravidelný pohyb je přítomen | Je přítomen nepravidelný pohyb |
Matematická analýza | Snadné dělat | Objevují se komplikace |
Směr pohybu | Vrstvy proudu vody proudí jedním směrem a nedochází k promíchávání kapaliny | Dochází k průměrnému pohybu, který není jednosměrný a dochází k promíchání kapaliny |
Nastat | Prut malého průměru | Větší průměr tyče |
Smykové napětí | Smykové napětí laminárního proudění je závislé na viskozitě kapalné látky a nezávisí na hustotě kapalné látky. | Smykové napětí toku turbulentního závisí na hustotě kapalné látky. |
Ahoj..já jsem Indrani Banerjee. Vystudoval jsem bakalářské studium ve strojírenství. Jsem nadšený člověk a jsem člověk, který je pozitivní ve všech aspektech života. Rád čtu knihy a poslouchám hudbu.
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!