v - FSB

MEHANIKA FLUIDA II – Što valja zapamtiti 48
pojavljuju slučajne pulzacije brzine, tako da su čestice fluida u stanju burnog komešanja. U
prirodi se laminarno strujanje održava pri niskim vrijednostima Reynoldsova broja (pri
značajnijem utjecaju viskoznih sila). U praksi su strujanja najčešće turbulentna, a zbog
njihove stohastičke prirode, turbulentna strujanja fluida se ne mogu opisati analitički pa ih se
nužno rješava numeričkim putem.
Naravno da se na temelju nabrojanih podjela mogu definirati različite klase strujanja fluida,
npr. nestlačivo, izotermičko laminarno; ili stlačivo, adijabatsko potencijalno, i sl.
S obzirom na rubne uvjete strujanja se dijele na vanjska (problemi optjecanja tijela – jedan od
rubova je stijenka) i unutarnja (problemi protjecanja, npr. kroz kanale i cijevi – dva ruba
područja strujanja su stijenke).
OPTJECANJE TIJELA – TEORIJA GRANIČNOG SLOJA
Jedna od tipičnih zadaća mehanike fluida je određivanje sile koja djeluje na gibajuće tijelo
uronjeno u fluid. Tipični primjeri su gibanje automobila, vlaka, zrakoplova, broda, rotora
turbostroja itd. Za slučaj gibanja tijela konstantnom brzinom, problem se obično promatra u
koordinatnom sustavu vezanom na tijelo, te bi se promatraču u tom koordinatnom sustavu
činilo da tijelo miruje, a fluid nastrujava na njega brzinom koja je jednaka brzini gibanja
tijela.
Primjer ravninskog strujanja.
ρ, v ∞
S
Rezultantna sila fluida na tijelo jednaka je integralu površinskih sila po površini tijela.
∫ ∫ ∫
F = σ ⋅ n dS =− p⋅ ndS+ Σ n dS
i ji j i ji j
S S S
Gdje je −∫ p ⋅nidS
doprinos sila tlaka, a ∫ Σ jinjdS doprinos viskoznih sila.
S
S
L
Sila fluida na tijelo obično se za slučaj ravninskog strujanja rastavlja na dvije komponente.
�
Komponenta D (ili F D ) u smjeru brzine v∞ (označuje silu otpora, prema engl. "Drag") i
komponentu L ili ( L F ) okomito na brzinu v �
∞ (označuje silu uzgona, prema engl. "Lift").
F i
D