FAFA30: F5 FVG 7

Fasdiagram, ideal fluid, kontinuitetsekvationen, allmänna strömningslagen, bernoullis ekvation, venturirör, pitotrör, toricellis teorem, mariotte flaska, viskositet, poseulles formen, reynolds tal

Uppgift 5.10

Rita ett fasdiagram för H_2

Lösning

  • Smältpunkt: 14 K, 10^5 Pa
  • Kokpunkt: 20 K, 10^5 Pa
  • Trippelpkt: 13,8 K, 7,04*10^3 Pa
  • Kritisk punkt: 33 K, 20*10^5 Pa

Hydromekanik

Fluid: Strömmande gas eller vätska

Ideal fluid

(Modell)

  • Inkompressibel
  • Ingen viskositet
  • Laminär strömning

Ekvationer

Kontinuitetsekvationen

\frac{dV}{dt}=A_1V_1=A_2V_2

Allmänna strömningslagen

p_1+\frac{1}{2}\rho v_1^2+\rho g h_1=p_2+\frac{1}{2}\rho v_2^2+\rho g h_2

\underbrace{p_n}_\text{Statiskt tryck}+\underbrace{\frac{1}{2}\rho v_n^2}_\text{Dynamiskt tryck}+\underbrace{\rho g h_n}_\text{"Nivatryck"}

Bernoullis ekvation (för ideal fluid)

p+\frac{1}{2}\rho v^2+\rho g h=\text{konstant}

Olika sätt att mäta

Venturirör

Strömningshastighet (i t.ex. vattendrag)

v_1=\sqrt{\frac{2gh}{\left( \frac{A_1}{A_2}\right)^2-1}}

Pitotrör

Tryck (fart, t.ex. flygplan)

Torricellis teorem

”Samma uttryck som om det vore en boll”

v_2=\sqrt{2gh}

Mariotte flaska

Viskositet

”Bromsande kraft”

\vec{F}=-\eta\cdot A\frac{d\vec{v}}{dl}

Laminär strömning i rör

Drivande kraften: friktionskraften

(p_1-p_2) \pi r^2=\eta 2\pi rL\frac{dv}{dr}

Poseulles formel

\phi=\frac{\pi}{8\eta}\cdot \frac{p_1-p_2}{L}\cdot R^4

Reynolds tal

Re=\frac{\rho Vd}{\eta}

  • Re < 2000: Laminär
  • Re > 4000: Turbulent

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.