Strömning

Question 1

Vad är sant om Reynoldstalet?

Answer 1

Det är en dimensionslös kvot mellan tröghetskrafter och viskösa krafter
Det indikerar om strömningen är laminär eller turbulent
Ju högre Re desto tunnare gränsskikt

Question 2

Vad visar viskositet?

Answer 2

Visar det inre motstånd som sker mot rörelse/deformation. Kan liknas vid seghet eller tröghet.

Question 3

Vad gäller för viskositeten för en Newtonsk fluid?

Answer 3

För en Newtonsk fluid ökar viskositeten linjärt med skjuvspänningen.

Question 4

Vad gäller för viskositet hos vätskor och gaser?

Answer 4

Viskositeten minskar med ökande temperatur för vätskor, men viskositeten ökar med ökande temperatur för gaser.

Question 5

Vad är anfallsvinkeln för en vingprofil?

Answer 5

Vinkeln mellan strömningsriktningen och en rak linje mellan vingens fram-och bakkant.

Question 6

Hur förhåller sig lyftkraften till anfallsvinkeln?

Answer 6

Lyftkraften ökar nästan linjärt med ökande vinkel till ett maximum, varefter den snabbt minskar (kallas stall). Efter den maximala vinkeln sjunker prestandan och exempelvis tappar flygplan lyftkraft.

Question 7

Vad gäller för symmetriska vingprofiler om anfallsvinkeln är 0°?

Answer 7

Lyftkoefficienten CL är 0. Därför behöver flygplan med symmetriska vingprofiler flyga med dess vingar i en högre anfallsvinge för att kunna producera samma lyft.

Question 8

Vad gäller för motståndskoefficienten CD för ökande anfallsvinkel?

Answer 8

CD ökar för ökande anfallsvinkel. Därför bör höga anfallsvinklar användas sparsamt och för korta perioder för att inte förbruka för mycket bränsle.

Question 9

Vilka två komponenter består strömningsmotståndet av?

Answer 9

Tryckmotstånd och friktionsmotstånd

Question 10

Vad menas med no-slip villkor?

Answer 10

På grund av friktionen fäster fluiden närmast en yta i föremålet, där ytan och fluiden har samma hastighet = 0 och sedan ökar hastigheten i riktning normalt från ytan. No-slip villkor är där hastigheten = 0 vid kontakt mellan yta och fluid.

Question 11

Vad menas med gränsskikt vid extern strömning? Förklara gränsskiktstjocklek.

Answer 11

Gränsskiktet kan uppstå vid tre typer av strömning; laminär, transition och turbulent. Gränsskiktstjockleken är det avstånd från ytan där hastigheten är 99% av friströmshastigheten och ökar i strömningsriktningen.

Question 12

Hur ändras skjuvspänningen och därmed friktionskraften för de olika gränsskikten?

Answer 12

Friktionskraften är högre i den turbulenta delen (pga de intensiva rotationerna och rotationerna som uppkommer), men sjunker inom respektive del.

Question 13

Vad betyder fenomenet avlösning och varför uppstår det?

Answer 13

Avlösning är där en fluid separeras från en kropp. Det sker pga bland annat låg hastighet i gränsskiktet och leder till att fluiden stannar helt och tvingar efterföljande fluid till avlösning. När detta sker uppstår en vak bakom kroppen, där det är låg hastighet och turbulenslik strömning.

Question 14

Vad blir konsekvenserna vid avlösning?

Answer 14

Strömningsmotståndet ökar (=mer energikrävande) och lyftkraften minskar (=prestandan sjunker)

Question 15

Ta fram ett uttryck för den stationära fallhastigheten för en sfär med diametern d och densiteten rs som faller i en fluid med densiteten rf.

Answer 15

Se anteckningar

Question 16

Varför pratar man inte om gränsskikt vid intern strömning?

Answer 16

Gränsskiktet i ytan (röret) har utvecklats och kommer ta upp hela tvärsnittet, man pratar därför enbart om hastigheten.

Question 17

Vad är inloppssträcka?

Answer 17

Den sträckan från inlopp tills strömningen är fullt utbildad.

Question 18

Vilka förluster finns vid rörströmning?

Answer 18

Friktionsförluster och engångsförluster.

Question 19

Vad är sant om friktionsförluster längs en plan platta?

Answer 19

De sjunker kontinuerligt inom både det turbulenta och det laminär området.

Question 20

Vad kräver all rörströmning?

Answer 20

Energi.

Question 21

Vad gäller för förluster och den mängd energi som krävs?

Answer 21

Ju större förluster desto mer energi krävs för att flytta fluiden, dvs kraftigare eller fler pumpar eller fläktar krävs.

Question 22

Vad beror lyftkrafts- och motståndskoefficienten av?

Answer 22

Reynolds tal och Machtalet

Question 23

Vad är sant om friktionsförluster vid rörströmning?

Answer 23

Friktionskoefficienten lambda beror av Reynolds tal och ytskrovligheten och kan bestämmas med formler eller Moody-diagram.
Vid laminär strömning minskar lambda med ökande Re.
Friktionsförlusten är proportionell mot lambda.

Question 24

Vad är uppfordringshöjd?

Answer 24

Ett mått på pumpen kapacitet, energin som pumpen levererar till fluiden.

Question 25

Hur ser en pumpkurva ut och vad beskriver den?

Answer 25

Visar pumpens kapacitet som funktion av volymflödet. Dvs, visar vilken effekt pumpen måste tillföra för att uppnå ett visst volymflöde.

Question 26

Hur ser en systemkurva ut och vad beskriver den?

Answer 26

Visar den uppfordringshöjd som krävs av systemet för att bland annat täcka förluster, som funktion av volymflödet.

Question 27

Vad är en driftpunkt?

Answer 27

Punkten där pumpkurvan och systemkurvan skär varandra, svarar mot det volymflöde en viss pump åstadkommer i ett givet system.

Question 28

Beskriv serie- och parallellkoppling.

Answer 28

Seriekoppling: två pumpar kopplas in efter varandra för att öka uppfordringshöjden.
Parallellkoppling: två pumpar kopplas in parallellt och mer vätska kan då pumpas fram, dvs volymflödet ökar.

Question 29

Vad mäter ett Pietzometerrör?

Answer 29

Statiskt tryck.

Question 30

Vad mäter Pitotrör?

Answer 30

Stagnationstryck (=statiskt tryck + dynamiskt tryck)

Question 31

Vad mäter Prandtl-rör?

Answer 31

Skillnaden mellan stagnationstryck och statiskt tryck, dvs dynamiskt tryck.