Strujanje





Strujanje je gibanje tekućine ili plina (fluida). Prema putanji strujanja razlikuje se laminarno i turbulentno strujanje. Kod laminarnoga strujanja sve čestice u istom sloju fluida imaju istu brzinu, to jest svi slojevi fluida gibaju se paralelno i fluid se nužno giba sporo. Kada brzina poraste, slojevi se miješaju i strujanje postaje turbulentno. Prema promjenljivosti brzine razlikuje se: stacionarno strujanje, kod kojega je količina tvari koja prođe kroz svaki presjek konstantna, i nestacionarno strujanje, kod kojega se ta količina mijenja. Ovisno o tome stvaraju li se pri strujanju vrtlozi razlikuje se vrtložno i potencijalno strujanje. Strujanje je vrtložno ako se stvaraju vrtlozi, a ako se vrtlozi ne stvaraju, brzina strujanja može se prikazati s pomoću takozvane potencijalne funkcije pa se takvo strujanje naziva potencijalno.
Prijenos topline strujanjem je konvekcija. [1]
Vrste strujanja[uredi | uredi kod]
Stacionarno strujanje[uredi | uredi kod]
Stacionarno strujanje nastaje kada je u svakoj točki nekog presjeka strujnog toka jednaka brzina i jednak tlak. Tako je na primjer strujanje tekućina iz rezervoara sa stalnom razinom, zatim u cijevima sa stalnim tlakom i drugo.
Nestacionarno strujanje[uredi | uredi kod]
Nestacionarno strujanje nastaje kada je u svakoj točki nekog presjeka strujnog toka brzina i tlak se mijenjaju s vremenom. Tako je na primjer strujanje kod istjecanja tekućina iz rezervoara s promjenjivom visinom razine tekućine. Kod toga se, naime, promjenom razine mijenja i brzina i tlak (Torricellijev zakon).
Gravitacijsko strujanje[uredi | uredi kod]
Gravitacijsko strujanje je ono strujanje koje nastaje zbog djelovanja sile teže. Takvo je na primjer strujanje u potocima, rijekama, kanalima i tako dalje.
Strujanje pod tlakom[uredi | uredi kod]
Strujanje pod tlakom nastaje zbog razlike tlaka u tekućini (na primjer tlačni cjevovod); ta razlika može nastati radom sisaljke ili od tlaka rezervoara u vodovodnoj mreži.
Laminarno strujanje[uredi | uredi kod]
Laminarno strujanje je gibanje tekućine u međusobno paralelnim slojevima. Kod takvog strujanja nema miješanja tekućine, a pojedini slojevi tekućine kližu jedan prema drugome. Laminarno strujanje može biti stacionarno ili nestacionarno. Takvo je na primjer strujanje podzemnih voda.
Turbulentno strujanje[uredi | uredi kod]
Turbulentno strujanje je gibanje tekućine pri kojem se stvaraju vrtlozi i miješa tekućina. Takvo je na primjer strujanje vode oko brodova koji plove. [2]
Reynoldsov broj[uredi | uredi kod]
Reynoldsov broj (oznaka Re) služi kao kriterij prema kojemu se može utvrditi hoće li u danim okolnostima nastupiti laminarno ili turbulentno strujanje fluida. Općenito je:
gdje je:
- - najveća [4] brzina strujanja fluida (SI mjerna jedinica: m/s);
- - odabrana duljina, na primjer duljina cijevi, srednja duljina tetive krila zrakoplova i slično (m);
- - dinamička viskoznost fluida (Pa·s ili N·s/m² ili kg/(m·s));
- - kinematička viskoznost fluida () (m²/s);
- - gustoća fluida (kg/m³).
Uz Machov i Prandtlov broj, Reynoldsov je broj glavni kriterij ponašanja fluida u aerodinamici i hidrodinamici (mehanika fluida).
Vrtlog[uredi | uredi kod]
Vrtlog je spiralno strujanje fluida, prašinaste tvari, električne struje i drugo oko točke ili osi. Vrtložne električne struje (Foucaultove struje) nastaju u unutrašnjosti metalnih vodiča u jakom magnetskom polju. Magnetski vrtlozi u supravodičima oblikuju se prilikom prijelaza u supravodljivo stanje. [5]
Izvori[uredi | uredi kod]
- ↑ strujanje, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.
- ↑ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
- ↑ „Reynolds Number”. Arhivirano iz originala na datum 2016-03-04. Pristupljeno 2016-02-28.
- ↑ Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport phenomena
- ↑ vrtlog, [2] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.