hrvatski

Dinamika idealnih tekućina

Razlika između realne i idealne tekućine je unutarnje trenje ili viskoznost. Iako je svaka tekućina viskozna kod idealne tekućine se ta viskoznost zanemaruje kako bi se pojednostavio proračun. Proračun sa idealnom tekućinom se koristi u slučajevima kad je rezultat dovoljno točan da bi se mogao primjeniti u praktičnim primjerima. Svojstvo viskoznosti bitno je za Bernoullijevu jednadžbu, koja za strujanje realne tekućine dolazi do punog praktičnog značenja. Bernoullijeva jednadžba se može primjeniti za stacionarno i nestacionarno strujanje. Osnovna razlika između ova dva tipa strujanja je što su kod stacionarnog strujanja brzina, gustoća i tlak stacionarni u svakom trenutku, odnosno isti, a kod nestacionarnog su različiti, odnosno dolazi do miješanja slojeva fluida i križanja strujnica. Kod strujanja realne tekućine specifična mehanička energija se uzduž toka smanjuje zbog trenja, jedan njen dio se bespovratno pretvara (disipira) u toplinsku energiju prilikom svladavanja otpora koji se javljaju u tekućini prilikom njenog strujanja. Na taj način se pojavljuju hidraulički gubici koji su iskazani u Bernoullijevoj jednadžbi za realnu tekućinu. Otpori trenja u cijevima nazivaju se linijskim gubicima, dok se gubici usred promjene geometrije nazivaju lokalnim gubicima. Upravo zbog tih linijskih i lokalnih gubitaka, za stacionarno strujanje realne kapljevine energetska linija opada uzduž toka, za razliku od piezometarske linije koja može rasti ili opadati. U numeričkom primjeru se nije mogla napraviti usporedba idealne tekućine s realnom jer je u zadanom tlačnom sustavu za realnu tekućinu ugrađena turbina. Kod idealne tekućine nije moguće ugraditi pumpe ili turbine, jer one dižu odnosno spuštaju energetsku liniju, a kod idealne (savršene) tekućine energetska linija mora biti konstantna uzduž toka zbog izostanka gubitaka. Također, svaka pumpa i turbina u sebi ima koeficijente iskoristivosti, što znači da postoje gubici, tako da takav zadatak i u tom slučaju ne bi bio mjerodavan za idealnu tekućinu.

realna tekućina, viskoznost, Bernoullijeva jednadžba, hidraulički proračun cijevnog sustava pod tlakom

Završni rad (Sveučilišni preddiplomski studij), mentor na radu