Grundläggande begrepp

Question 1

Förklara vad som skiljer en fluid från en fast kropp. Hur beter sig ett element som utsätts för en skjuvspänning om elementet är en fast kropp respektive en fluid?

Answer 1

En fast kropp kan stå emot skjuvspänning, det kan inte en fluid. En fluid måste vara i hydrostatiskt tillstånd för att inte röra sig.

Question 2

Vad menas med ett kontinuerligt medium?

Answer 2

Egenskaperna varierar kontinuerligt så att det kan analyseras med differentialberäkningar.

Question 3

Vilka är de primära dimensionerna i strömningsläran? Vad menas med primära dimensioner? Ge exempel på några sekundära dimensioner.

Answer 3

Primära dimensioner: massa, längd, tid, temperatur.

Alla andra dimensioner är uppbyggda av dessa, t.ex area, volym, hastighet, densitet (sekundära dimensioner).

Question 4

Vad menas med en dimensionsmässigt homogen ekvation?

Answer 4

Alla ingånde termer har samma dimensioner.

Question 5

Förklara skillnaden mellan Eulerskt och Lagrangeskt betraktelsesätt.

Answer 5

Det Eulerska betraktelsesättet är att betrakta ett fält eller ett område, ofta en punkt i rummet.
tycket p(x,y,z,t), funktion av plats och tid

Det Lagrangeska sättet är att följa en partikel.
trycket p(t), funktion av endast tiden

Question 6

Visa att om skjuvspänningen är proportionell mot deformationshastigheten delta(theta)/delta(t) så är den även proportionell mot hastighetsgradienten du/dy.

Answer 6

se Gr 5

Question 7

Vad innebär det att en fluid är Newtonsk?

Answer 7

Viskositeten hos en Newtonsk fluid varierar med temperatur och tryck.

Skjuvspänningen följer sambandet
tau=my (d(theta)/d(t)) = my (du/dy)

Question 8

Definiera Reynolds tal och visa att det är dimensionslöst.

Answer 8

Re = (råVL)/my

se Gr 7

Question 9

Förklara begreppen: stationär, inkompressibel, friktionsfri och turbulent strömning.

Answer 9

Stationär: accelererar inte

Inkompressibel: rå=konstant

Friktionsfri: området utanför gränsskiktet

Turbulent: strömmar i virvlar, motsatsen till laminär (“rak”) strömning

Question 10

Vad är kavitation och varför uppstår detta ibland i en strömmande vätska?

Answer 10

Kavitation uppstår när trycket sänks under ångbildningstrycket och fluiden övergår till gasform. En hög acceleration kan framkalla detta.

Question 11

Förklara skillnaden mellan strömlinje, partikelbana och stråk. Vad ska gälla för att dessa ska sammanfalla?

Answer 11

Strömlinje: kurva till vilken hastighetsvektorn är tangent i varje punkt

Partikelbana: den bana en partikel rör sig i

Stråk: banorna som partiklar från en punkt rör sig i, illustreras enklast experimentellt med färgade partiklar

Dessa sammanfaller vid stationärt flöde