Transcript
  • Istorijski pregledFluere (latinska rije) tei, strujati. Kina 5000 godina p.n.e (kanali za navodnjavanje, nasipi za odbranu od poplava, vjetaka jezera, itd.), Neto kasnije slini radovi u Indiji, Egiptu, Mesopotaniji.Stara Grka,Rimsko carstvo- sanitarni i vodovodni objekti

  • Arhimed (287-212)

    Matematiar i mehaniar Prvi nauni rad iz mehanike fluida tijelima koja plivaju (250 god. p.n.e.)Arhimedov zakon: Svako potopljeno tijelo u tenosti prividno gubi od svoje teine onoliko koliko je teka istisnuta tenost.Doba renesanse znaajan period u razvoju Prvi rad u tom periodu je objavio holandski naunik Stevin Naela hidrostatike (1585. godine)

  • Leonardo da Vini (1452-1519)

    O kretanju i mirovanju vode objavljeno tek 1826.god.

  • Leonard Ojler (1707-1783)tvorac savremene Mehanike fluida

    1755. Opti principi kretanja tenostiDiferencijalna jednaina kretanja idealne tenostiTeorema o promejni koliine kretanja za tenosti i gasoveOsnovna teorija turbina

  • Danijel Bernuli (1700-1782)

    Fiziar i matematiarUspotavio zavisnost izmedju pritiska, visine i brzine kretanja tenosti (Bernulijeva jednaina)

    Zapoeo razmatranje pogona broda pomou reakcije vode

  • ozef Luj Lagran (1736-1813)Matematiar i astronomDiferencijalna jednaina kretanja idealne tenosti

  • Pravci razvoja Mehanike fluidaPrvi pravac: od polovine 17-og do polovine 18og vijekaPrvi put se primjenjuju eksperimenti za obaranje pogrenih naela;1638.god. Galilej je dokazao da otpor raste sa gustinom sredine i sa brzinom kretanja tijela;Njutn je vrio oglede sa loptom koja slobodno pada raznim sredinama i dao osnovni zakon o veliini otpora: FR= CAv2 gdje je C koeficijent proporcionalnosti koji zavisi od oblika tijela

  • Drugi pravac(od polovine 18-og i cio 19-i vijek)Mehanika fluida se grana na dvije oblasti: teorijsku hidromehaniku i praktinu (hidrauliku)Tek krajem 19-og vijeka poinje interesovanje za stiljiv fluid.Hidraulina istraivanja su se kretala u tri pravca:Balistiki (artiljerijska oruja)Razvoj moreplovstva prouavanje otpora broda Uvodjenje vodovodnih i kanalizacionih cijevi iziskuje prouavanje strujnih gubitaka u cijevima i kanalima (Darsi i ezi)

  • Trei pravac(poetak 20-og vijeka do danas)Pribliavaju se teorijska i praktina mehanika fluida Ludvig Prandtl (1875-1953) - teorija graninog sloja (1904) Brz razvoj mehanike stiljivog fluida

  • Definicija fluidaFluidi nemaju kristalnu strukturuFluid je materija koja se kontinualno deformie pod djelovanjem tangencijalnog napona ma kako mali on bio.Ovu definiciju zadovoljavaju materije u tenom i gasovitom stanju.Pri rjeavanju veine problema strujanja fluida koristi se koncept kontinuuma (zanemaruje strukturu materije i pretpostavlja da fluid kontinualno ispunjava prostor).

  • Osnovni modeli fluida:Miran fluidNestiljiv fluidIdealan fluidStiljiv fluidRealan fluid

  • Fizikalne karakteristike fluidaGustina fluida definie se kao masa fluida po jedinici zapremine

    [kg/m3]Gustina smjese tenosti odredjuje se zavisno od koliinskih ili zapreminskih dijelova iz sljedeih relacija:

  • StiljivostSvojstvo fluida da mijenja svoju zapreminu pod dejstvom vanjskog pritiska naziva se stiljivost.Koeficijent stiljivosti s

    predznak -pokazuje da se zapremina smanjuje kada se pritisak poveava i obrnutoModul stiljivosti

  • ili

  • Koeficijent stiljivosti za neke tenosti pri normalnim atmosferskim uslovima

    Tenosts [GPa-1]nosts [GPa-1]etar1,948ulje0,484-0,637alkohol1,222voda0,419-0,479bezol0,966morska voda0,5-0,51nafta0,907glicerin0,230,755iva0,038

  • Brzina zvukaBrzina prostiranja slabih elastinih poremeaja kroz homogenu sredinu.Brzina rasprostiranja zvung talasa kroz tena i vrsa tijela izraava se preko modula stiljivosti , odnosno preko modula elastinosti . Proirenjem prethodnih jednaina slijedi:izslijedi

  • Za tenost:Za vrsta tijela:Za gasove:Zavisi od karaktera promjene koja izaziva zvukIzentropska izotermska

  • Brzina zvuka kroz:

    - vazduh na 15 0C 342 m/s

    - vodu n 15 0C 1445 m/s

    - elik n 15 0C 4120 m/s

  • Unutranje trenje (viskozitet)Na vrsto, elastino tijelo djeluje smiua sila F. Ugao mjera za deformaciju, povrina na koju djeluje sila F. Pri neznatnim deformacijama djeluje Hukov zakon, po kojem napon proporcionalan deformaciji:

    Svojstvo fluida da pri svom kretanju prua otpor relativnom kretanju svojih estica poznato je pod nazivom unutranje trenje ili viskozitet.

  • Viskoznost postoji samo kada fluid struji. Najjednostavniji sluaj je sluaj strujanja izmedju dvije ravne ploe. Gornja ploa se kree konstantnom brzinom U, dok donja miruje. Ovo strujanje se predstavlja prostornim planom (x,y)-ravni i planom brzina (u,y)-ravni.

  • Eksperiment daje linearnu promjenu brzina:

  • Kono djelovanje vrste povrine i fluida, i fluida medjusobno izrazio je Njutn obrascem:

    Fluidi koji se ponaaju prema zakonu unutranjeg trenja nazivaju se Njutnovi.Kod vrstih, elastinih tijel, napon je proporcionalan deformaciji, a kod Njutnovskih fluida brzini deformacije. Brzina deformacije se naziva jo i gradijent brzine.

  • - koeficijent dinamike viskoznosti- koeficijent kinematske viskoznosti