základy procesního inženýrství - Vysoká škola báňská - Technická ...

3 Hydromechanické operace
3.2. Proudění tekutin
Čas ke studiu: 4 hodiny
Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět
• charakterizovat laminární a turbulentní proudění
• vyjmenovat na kterých veličinách závisí tlaková ztráta při proudění
• popsat vztah tlakové ztráty a průtoku vhodnými bezrozměrovými vztahy
• využít definice charakteristického průměru pro popis proudění v nekruhových
potrubích
• vysvětlit pojem porozita a mimovrstvová rychlost
• využít vlastností uzlů potrubní sítě
Výklad
Proudová trubice, charakterizovaná jediným rozměrem. Rozměrová
analýza.
d
Obr. 3.4. Uspořádání geometricky podobné průtočné soustavy se popíše verbálně (zde: proudění pootevřeným
ventilem) a dále stačí jediný délkový rozměr. Nejčastěji se volí vnitřní průměr odpovídajícího potrubí d.
d
d
L
L
Obr. 3.5. U jiných průtočných soustav (např. potrubí kruhového průřezu) existují dva nezávislé délkové rozměry
– průměr d a délka L . Pak jejich uspořádání popisujeme rovněž jedním rozměrovým parametrem d a
bezrozměrovým geometrickým simplexem L/d.
Průtočnou trubici zadaného tvaru (např. ve ventilu na Obr.3.4.) můžeme charakterizovat
jediným délkovým rozměrem, za který je zvykem volit vnitřní průměr potrubí d. Při změně velikosti d
předpokládáme, že všechny ostatní délkové rozměry (tedy i dráha kapaliny L) se mění úměrně.
Při ustáleném proudění, nezávislém na čase, je pak γ funkcí pouze čtyř proměnných: rychlosti u,
průměru trubice d a vlastností kapaliny – hustoty ρ a viskozity µ. Proto také tlaková ztráta je zde
funkcí těchto čtyř proměnných ∆p=f(u, d, ρ, µ). Tato funkce se dá zjednodušit pomocí rozměrové
28