Os diferentes tipos de escoamento de fluido

Na física, o fluxo de fluido tem todos os tipos de aspectos - estáveis ​​ou instáveis, compressíveis ou incompressíveis, viscosos ou não viscosa, e rotacionais ou irrotacionais, para citar alguns. Algumas destas características refletem propriedades do próprio líquido, e outros se concentrar em como o fluido se move.

Note-se que o fluxo de fluido pode ficar muito complexa quando se torna turbulento. Os físicos não desenvolveram quaisquer equações elegantes para descrever a turbulência porque como turbulência funciona depende do sistema individual - se você tem água em cascata através de um tubo ou o ar que flui fora de um motor a jato. Normalmente, você tem que recorrer a computadores para lidar com problemas que envolvem turbulência do fluido.

uniformidade fluido: fluxo estável ou instável

fluxo de fluido pode ser estável ou instável, dependendo da velocidade do fluido:

• Estável. Em fluxo de fluido constante, a velocidade do fluido é constante em qualquer ponto.

  Video: Fenômenos de Transporte - Aula 03 - Fundamentos do escoamento de fluidos

• Instável. Quando o fluxo é instável, a velocidade do fluido pode variar entre quaisquer dois pontos.

  Video: Escoamento de fluídos em situações adversas!

Por exemplo, suponha que você está sentado ao lado de um córrego e note que o fluxo de água não é constante: Você vê redemoinhos e lavagem e todos os tipos de roda. Imaginem vetores de velocidade de cem pontos na água, e você terá uma boa visão de fluxo instável - os vetores de velocidade pode ser apontando por todo o mapa, embora os vetores de velocidade geralmente seguem fluxo médio global do fluxo.

compressibilidade do fluido: Fluxo compressível ou incompressível

O fluxo de fluido pode ser compressível ou incompressível, dependendo se você pode facilmente comprimir o fluido. Os líquidos são geralmente quase impossível comprimir, ao passo que os gases (também considerado como um fluido) são muito compressível.

Um sistema hidráulico funciona apenas porque os líquidos são incompressíveis - isto é, quando você aumentar a pressão em um único local no sistema hidráulico, a pressão aumenta para corresponder em todos os lugares em todo o sistema. Gases, por outro lado, são muito compressível - mesmo quando o pneu da bicicleta é esticada ao seu limite, você ainda pode bombear mais ar dentro dele, empurrando o êmbolo e apertando-o em.

espessura de fluido: fluxo viscoso ou não viscosa

o fluxo de líquido pode ser viscoso ou não viscosa. Viscosidade é uma medida da espessura de um fluido, e fluidos muito gloppy, tais como óleo de motor ou de champô são chamados fluidos viscosos.

A viscosidade é, na verdade, uma medida de atrito no fluido. Quando um fluido flui, as camadas de fricção de fluido um contra o outro, e em fluidos muito viscosos, a fricção é tão grande que as camadas de puxar fluxo contra uma outra e impedem que o fluxo.

A viscosidade varia normalmente com a temperatura, porque quando as moléculas de um fluido se movem mais rapidamente (em que o fluido é mais quente), as moléculas podem mais facilmente deslizar umas sobre as outras. Então, quando você derrama xarope de panqueca, por exemplo, você pode perceber que é muito grossa na garrafa, mas o xarope torna-se bastante congestionado quando se espalha sobre as panquecas quentes e aquece.

fiação fluido: fluxo rotacional ou irrotacional

O fluxo de fluido pode ser rotatório ou irrotational. Se, como você viajar em um circuito fechado, você somar todos os componentes dos vetores velocidade do fluido ao longo do seu caminho e o resultado final não é zero, então o fluxo é rotacional.

Para testar se um fluxo tem um componente de rotação, você pode colocar um pequeno objeto no fluxo e deixar o fluxo de carregá-lo. Se o pequeno objeto gira, o fluxo é rotational- se o objeto não girar, o fluxo é irrotacional.

Por exemplo, olhar para a água que flui em um riacho. Ele redemoinhos em torno de pedras, enrolando em torno de obstáculos. Nesses locais, o fluxo de água tem uma componente rotacional.

Alguns fluxos que você pode pensar são rotativos são realmente irrotational. Por exemplo, para longe do centro, um vórtice é na verdade um fluxo irrotacional! Você pode ver isso se você olhar para o escoamento da água de sua banheira. Se você colocar um pequeno objeto flutuando no fluxo, que vai ao redor do orifício da vela, mas não girar sobre si- portanto, o fluxo é irrotacional.

Por outro lado, fluxos que não têm nenhuma rotação aparente pode, na verdade, ser rotativo. Tomar um fluxo de corte, por exemplo. Em um fluxo de cisalhamento, todo o fluido se move no mesmo sentido, mas o fluido se move mais rapidamente de um dos lados. Suponha que o fluido está se movendo mais rápido, à esquerda do que à direita. O fluido não está se movendo em um círculo em tudo, mas se você colocar um pequeno objeto flutuando neste fluxo, o fluxo no lado esquerdo do objeto é um pouco mais rápido, então o objeto começa a girar. O fluxo é rotativo.