Mechanika kapalin a plynů

Hydrostatika
tlak p
- v tíhovém poli - hydrostatický tlak p=hρg
- působení na povrch kapaliny - Pascalův zákon - tlak vyvolaný vnějším působením na kapalinu je ve všch bodech kapaliny stejný
Archimédův zákon F_vz=Vρ_kg

Hydrodynamika
znázornění proudění kapalin pomocí proudnic
proudnice - myšlená čára, jejíž tečna určuje směr rychlosti pohybující se částice kapaliny
- nemohou se protínat
- každým bodem kapaliny prochází právě 1 proudnice
proudová trubice
- všechny proudnice procházející určitou uzavřenou křivkou
proudové vlákno
- kapalina vymezená proud. trubicí
ideální kapalina - model reálné kapaliny:
- rychlost všech částic v určitém průřezu proud. vlákna je stejná

Rovnice kontinuity (spojitosti)
zákon zachování hmotnosti pro ustálené proudění:
Svρ=konst. (platí i pro plyny),
Sv=konst. (platí jen pro kapaliny)
Pozn.:
Svρ=Q_m
Q_m - hmotnostní tok
Sv=Q_V
Q_V - objemový tok

Tlaková energie
hladina je v konst. výšce
E_tlak.=W=FΔx=pSΔx=pΔV
p=E_tlak./ΔV

Bernoulliho rovnice - z.z. mech. energie(kinetická + tlaková)

E_tlak.+E_k=konst.
E_tlak.+½mv²=konst. | :V
p+½ρv²=konst.
využití Bernoulliho rovnice:
vodní vývěva
měření rychlosti proudící kapaliny
určení rychlosti kapaliny vytékající otvorem

Proudění reálné kapaliny
síly vnitř. tření brzdí pohyb kapaliny
tlaková energie se mění ve vnitřní energii kapaliny

proudění:
a) laminární - menší rychlostí
b) turbulentní - větší rychlostí

Obtékání těles reálnou kapalinou
při vzájemném pohybu tělesa a kapaliny působí proti pohybu odporová síla F
u turbulentního proudění F=½CρSv² (Newtonův vztah)
C - součinitel odporu, závisí na tvaru


pro plyny platí omezeně (jsou stlačitelné)