Pakasta lukumäärä miten se lasketaan ja esimerkkejä

Hän Edestakaisin Hydrauliikassa se osoittaa inertiaalisten voimien ja nesteen painovoimien välisen suhteen. Siksi se on tapa nimetä seuraava osuus:

Missä_F Se on merkintä Froduce-numerosta, ulottumattomasta määrästä, jolle tämä nimi annettiin hydraulin insinöörin ja merkittävän Ison-Britannian merivoimien William Frouden (1810-1879) kunnioittamiseksi. Froe.

Kuvio 1. Hieronumero on välttämätön veden virtauksen karakterisoimiseksi avoimen kanavan, kuten ojan, läpi. Lähde: Pixabay.

Laivan aiheuttamien aaltojen vaikutuksesta navigointia tai sillan pylvään virtaa.

RUBB -numero on erityisen tärkeä nesteen virtauksen karakterisoimiseksi avoimessa kanavassa. Avoin putki tai kanava on kanava, jonka yläpinta on avoin ilmakehään. Luonnossa esimerkkejä on runsaasti jokien ja vesivirtojen muodossa.

Ja ihmisen valmistamisissa rakenteissa meillä on:

-Kourut ja viemärit kaduilla ja rakennuksissa sadeveden ajamiseksi.

-Kastelua.

-Kaatopaikat ja viemärit.

-Jäähdytyskanavat teollisuuskoneille.

Nämä ovat kaikki esimerkkejä ilmakehään avoimista putkista, joissa hankausnumero on aina otettava huomioon karakterisoidessa virtausta.

[TOC]

Froce -numerolaskelma

Alussa osoitettu suhde hitausvoimien ja painovoiman voimien välillä on seuraava muoto, nesteparametreista riippuen:

Se voi palvella sinua: Fyysinen etenemissuunta: Ominaisuudet, tyypit, esimerkit ja harjoitukset

 Tässä yhtälössä ρ edustaa nesteen tiheyttä, v nopeutta, G Painon kiihtyvyyden arvo ja L on tärkeä lineaarinen ulottuvuus, joka on analysoitu analysoitu.

Edellinen yhtälö tai sen neliöjuuri on hankausnumero:

Laivan purjehduksen tapauksessa L on vesilinjan pituus ja avoimessa kanavassa olevaan virtaukseen L on virtauksen tai hydraulisen syvyyden syvyys.

Froce -numero avoimelle putkelle

Kuten alussa selitetään, ilmakehään avoimilla kanavilla oleva vesivirtaus on hyvin usein. Näissä tapauksissa hankausluvun laskenta tehdään soveltamalla seuraavaa kaavaa:

 Tai vastaavasti:

N_F = v /(Gy_h-A ^½

Missä  ja_h Se on hydraulinen syvyys, v Se on virtauksen keskimääräinen nopeus ja g Se on painovoiman kiihtyvyyden arvo. Hydraulinen syvyys puolestaan ​​lasketaan seuraavasti:

ja_h = A/T

Tässä kaavassa A edustaa nettopoikkileikkausaluetta ja T on nestevapaan pinnan leveys, joka altistetaan ilmakehään, kanavan tai putken yläosassa. Se pätee suorakaiteen muotoiseen kanavaan tai vakiona riittävän ja vakiona syvyyteen.

On tärkeää korostaa tosiasia, että koska NF on ulottumaton, niin tuote Gy_h Sen on oltava nopeuden neliö. Itse asiassa voidaan osoittaa, että:

c_jompikumpi² = Gy_h

C: n kanssa_jompikumpi pinnallisen aallon etenemisnopeutena, analoginen äänen nopeudella nesteessä. Siksi RUBB.

Voi palvella sinua: hetkellinen nopeus: Määritelmä, kaava, laskenta ja harjoitukset

Froce -numeron mukaan virtaustyypit

Nesteen virtaus avoimessa kanavassa luokitellaan kolmeen järjestelmään N: n arvon mukaan_F-

-Kun n_F < 1, se tiene un movimiento en régimen lento o subkriittinen.

-Ilman_F = 1 Virtausta kutsutaan Kriittinen virtaus.

-Lopuksi, jos sinulla on n_F > 1 Liike suoritetaan nopeassa tilassa tai ylikriittinen.

FROW NUMERO- JA REYNOLDS -numero

Reynolds n -numero_{R -} Se on toinen erittäin tärkeä ulottumaton määrä nesteiden virtauksen analysoinnissa, jonka kautta se tiedetään, kun nesteellä on käyttäytymistä laminaatti ja milloin se on turbulentti. Näitä käsitteitä voidaan soveltaa molempiin virtauksiin suljetuissa ja avoimissa kanavissa.

Virtaus on laminaarinen, kun neste liikkuu pehmeästi ja järjestyksessä kerroksissa, joita ei ole sekoitettu. Toisaalta turbulenssille virtaukselle on ominaista kaoottinen ja sotkuinen.

Yksi tapa selvittää, onko veden virtaus laminaarinen vai turbulentti, injektoidaan mustevirta. Jos virtaus on laminaarista, musteen virta virtaa erikseen veden virtauksesta, mutta jos se on turbulentti virtaus, muste sekoitetaan ja hajotetaan veteen nopeasti.

Kuva 2. Laminaarivirtaus ja myrskyisä virtaus. Lähde: Wikimedia Commons. Seralepova [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)]

Tässä mielessä yhdistäessäsi virtausnumeron vaikutuksia Reynoldsin kanssa numero yksi:

-Subkriittinen laminaari: n_{R -} < 500 y N_F < 1

-Subkriittinen turbulentti: n_{R -} > 2000 ja n_F < 1

-Ylikriittinen laminaari: n_{R -} < 500 y N_F > 1

-Ylikriittinen turbulentti: n_{R -} > 2000 ja n_F > 1

Kun virtaukset tapahtuvat siirtymäalueilla, on monimutkaisempaa karakterisoida niitä, niiden epävakauden vuoksi.

Voi palvella sinua: Conpex Mirror

Ratkaistu esimerkki

4 m leveä joki ja 1 m syvällä on 3 m virtaus³ /s. Määritä, onko virtaus alakriittinen vai ylikriittinen.

Ratkaisu

N: n arvon löytäminen_F On tarpeen tietää joen virran nopeus. Lausunto antaa meille virtauksen, joka tunnetaan myös nimellä nopeuden virtausnopeus, joka riippuu ristien leikkausalueesta ja virtauksen virtausnopeudesta. Se on laskettu näin:

Q = a.v

Missä Q - Se on virtaus, -Lla Se on ristikkäinen alue ja V on nopeus. Olettaen, että suorakaiteen muotoinen poikkileikkausalue:

A = leveys x syvyys = 4 m x 1 m = 4 m²

Sitten nopeus v on:

v = q/a = 3 m³ / s / 4 m²= 0.75 m/s

Hydraulinen syvyys suorakaiteen muotoisen leikkausputken tapauksessa on samaan aikaan syvyyden kanssa, joten korvaavat arvot N -yhtälössä_F, kanssa ja_h = 1 m ja G = 9.8 m/s² Sinulla on:

N_F = v /(Gy_h-A ^½ = 0.75 m / s / (9.8 m/s² x 1m) ^½ = 0.24

Koska n_F Se on vähemmän kuin yksi, virtauksella on subkriittinen käyttäytyminen, ts.

Viitteet

1. Cimbala, c. 2006. Nesteiden, perusteiden ja sovellusten mekaniikka. MC. Graw Hill.
2. Franzini, J. 1999. Nesteen mekaniikka levittämällä on tekniikka. MC. Graw Hill.
3. Mott, r.  2006. Fluidimekaniikka. Neljäs. Painos. Pearson -koulutus. 
4. Valkoinen, f. 2004. Fluidimekaniikka. 5. painos. MC Graw Hill. 
5. Wikipedia. Edestakaisin. Palautettu: on.Wikipedia.org.