q3 0,65 v 3= = =1,03[ m/s ] S3 0,63 q 4 0,65 v 4= = =0,23 [m/s ] S 4 2,83 q5 0,65 v 5= = =0,28 [m/ s] S5 2,36 v×d Leian voolurežiimid erinevates ristlõigetes kasutades Reynolds’i arvu. ℜ= ν Reynolds’i kriitiline arv ( ℜkr =2300 ¿ näitab, kas tegemist on laminaarse või laminaarse voolamisega. Kui Re≤2300, siis on laminaarne voolamine. Kui Re≥2300, siis on turbulentne voolamine. v1 × d1 0,24 ×1,7 ℜ1= = =510510< 2300→ laminaarne voolamine ν 0,0008 v 2 × d2 0,24 ×1,7 ℜ2= = =510 510< 2300→ laminaarne voolamine ν 0,0008 v 3 × d 3 1,03 ×0,4 ℜ3= = =515 515<2300→ laminaarne voolamine ν 0,0008
h1-2 = hh1-2 + hk 1-2 m hh1-2 - hõõrdetakistustest põhjustatud rõhukadu ristlõigete 1 ja 2 vahel hk 1-2 - kohalikest takistustest põhjustatud rõhukadu ristlõigete 1 ja 2 vahel L v2 hh1-2 = m d 2g hõõrdetakistuse tegur g raskuskiirendus, 9,81 m/s2 Teeme kindlaks, kas tegemist on laminaarse või turbulentse voolamisega: vd Re = 1 * 0,024 Re = =1200 20 * 10 -6 1200<2300, tegemist on laminaarse voolamisega Kui on tegemist laminaarse voolamisega, kasutame jargmist valemit: 64
S3 0,03 m2 q 4 0,8 m3 /s v 4= = =1,25 m/ s S 4 0,64 m2 q5 0,8 m3 /s v 5= = =1,9m/ s S5 0,42 m 2 8 Eri ristlõigetes olevate voolurežiimide arvutamiseks, leian vastavad Reynolds´i arvud. Selleks v×d ℜ= kasutan valemit ν . Määramaks, kas tegemist on laminaarse või turbulentse voolamisega, kasutan käsiraamatust võetud kriitilist Reynolds´i arvu ( ℜkr =2300 ¿ . Kui ristlõikes on ℜ≤ 2300 siis on tegemist laminaarse voolamisega, kui aga Reynolds´i arv on suurem kriitilisest, on tegemist turbulentsega. v1 × d1 1,42m/ s ×1,5 m ℜ1= = 2 =2130<2300 →laminaarne voolamine ν 0,001 m /s v 2 × d2 1,11m/ s × 1,7 m ℜ2= = 2
Pilet 6 1. Impulsimomendi jäävuse seadus Impulsimomendi jäävuse seadus väidab, et suletud süsteemi impulsimoment on jääv suurus 2. Laminaarne voolamine ja Reinoldsi arv Laminaarne voolamine (lad. lamina - leht, plaat, lame) on vedeliku või gaasi selline voolamine, kus aineosakestel on vaid ühtlane voolusuunaline kiirus, voolamine on korrapärane.[1] Voolu teele asetatud kehaga vahetult kokku puutuv gaasi või vedeliku kiht, nn piirikiht võib olla laminaarse vooluga või ka hõõrdumise tagajärjel pidurdunult turbulentne. Näiteks torus suureneb voolukiirus telje suunas ja saavutab oma maksimaalse väärtuse teljel. Vedeliku või gaasi laminaarset voolamist võib kujutleda paljude õhukeste vedelikukihtide libisemisena üksteise peal. Need kihid ei segune. Reynoldsi arv (lühendatult Re) on vedelike ja gaaside voolamise laadi (laminaarne või turbulentne) määrav dimensioonita suurus[1].
Üksteise suhtes nihkuvate vedelikukihtide vastastikune mõju on tingitud vedeliku molukulidevahelisest külgetõmbejõududest. See takistab ka tahke keha liikumist teda märgavas vedelikus, sest vedeliku molekulid katavad õhukese monomolekulaarse kihina kogu keha pinna. Järelikult võib keha liikumist vedelikus takistava jõu leida vedelikukihtide omavaheliste nihkumiste takistava sisehõõrdejõu kaudu. Seda saab muidugi teha ainult siis, kui keha liikumiskiirus on väiksem vedeliku laminaarse voolamise kiirusest. Vastasel korral tekivad keerised ja Newtoni poolt antud sisehõõrdejõu valem (1) ei ole enam kasutatav. Üldjuhul on sisehõõrdest tingitud ja keha liikumist pidurdava takistusjõu F t arvutusvalemi leidmine keeruline. Korrapärastye kehade puhul see ülessanne lihsustub. Kerakujulise keha jaoks, mis liigub väikese kiirusega lõpmatu ulatusega vedelikus, tuletas Stokes valemi Ft = 6 r v (2)
Üksteise suhtes nihkuvate vedelikukihtide vastastikune mõju on tingitud vedeliku molekulidevahelistest külgetõmbejõududest. See takistab ka tahke keha liikumist teda märgavas vedelikus, sest vedeliku molekulid katavad õhukese kihina kogu keha pinna. Järelikult võib keha liikumist vedelikus takistava jõu leida vedelikukihtide omavahelist nihkumist takistava sisehõõrdejõu kaudu. Seda saab muidugi teha ainult siis, kui keha liikumiskiirus on väiksem vedeliku laminaarse voolamise kiirusest. Vastasel korral tekivad keerised ja Newtoni poolt antud sisehõõrdejõu valem (1) ei ole enam kasutatav. Üldjuhul on sisehõõrdest tingitud ja keha liikumist pidurdava takistusjõu Ft arvutusvalemi leidmine keeruline. Korrapäraste kehade puhul see ülesanne lihtsustub. Kerakujulise keha jaoks, mis liigub väikese kiirusega lõpmatu ulatusega vedelikus, tuletas Stokes valemi Ft = 6rv (2)
(8) Kõiki valemis(8)esinevaid suurusi on võimalik määrata eksperimentaalselt ja seega saab valemiga (8) arvutada sisehõõrdeteguri. Saadud µ väärtuse õigsuse kontrollimisek tuleb teha kindlaks kas Stoeksi valemi kasutati õigete katsetingimuste korral. Vedeliku voolamise reziimi iseloomustab Reynoldsi arv. vr 0 Re = (9) W - = 0e kT Laminaarse voolamise tagemiseks peab kuulikese liikumiskiirus vedelikus olema selline, et Re < 103 Viskoossus sõltub suurel määral temperatuurist ja rõhust. Gaaside sisehõõrdetegur väheneb temperatuuri alanedes võrdeliselt molekulide kiirusega, s.o. võrdeliselt ruutjuurega temperatuurist, vedelikel aga kasvab eksponentsiaalse seaduse järgi: (10) kus k on Boltzmanni konstant (1,381*10-23 J/K), T - vedeliku absoluutne temperatuur, W -
endainduktsiooni nähtuseks. Juhi ehk pooli induktiivsus näitab kui suur eneseinduktsiooni emj. tekib selles juhis, kui voolutugevust temas vähendada 1A võrra sekundis. 3. Viskoosus Kõikidele reaalsetele gaasidele ja vedelikele (voolistele) on omane viskoossus ehk sisehõõrdumine. Viskoossus avaldub muuhulgas selles, et voolises tekkinud liikumine lakkab vähehaaval, kui liikumist tinginud põhjus kaob. Voolamine võib iseendast olla kahte põhiliiki. Laminaarse ehk kihilise voolamise puhul vedelik otsekui jaguneb kihtideks, mis ei segune omavahel ning libisevad üksteise suhtes. 4. Valguse peegelumise seadused Valguse peegeldumisel kehtib valguse peegeldumisseadus, mis ütleb, et valguse langemisnurk on alati võrdne valguse peegeldumisnurgaga. 5. elementide perioodilisuse süsteem ja selle ülesehituse põhimõte Keemiliste elementide perioodilisussüsteem on süsteem, mille moodustavad
4. Turbulentne voolamine ja reinoldsi arv Turbulentne voolamine ehk turbulents ehk turbulentsus on vedeliku või gaasi voolamine, kus aineosakesed liiguvad korrapäratult, tekitades sageli keeriseid, kuigi samal ajal liigub kogu aine mass voolu suunas. Selline liikumine tekib asjaolust, et aineosakestel on lisaks voolusuunalisele kiirusele veel voolusuunaga ristisuunaline kiirus. Voolamist, mis pole turbulentne, nimetatakse laminaarseks voolamiseks. Nagu laminaarse voolamise puhul on ka turbulentsel voolamisel vedeliku voolukiirus suurim toru teljel, kuid erinevus maksimaalse ja keskmise kiiruse vahel on oluliselt väiksem. Turbulentsel voolamisel on maksimaalne voolukiirus 1,2 korda suurem keskmisest voolukiirusest, samal ajal kui laminaarsel voolamisel on maksimaalne voolukiirus 2 korda suurem keskmisest voolamiskiirusest. Reynoldsi arv (lühendatult Re) on vedelike ja gaaside voolamise laadi
vedeliku tihedus on 800 kg/m3. Arvutada, milline on rõhukadu meetrites ja barides, kui torustiku pikkus on l m. vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur on 25 mm2/s. kohalike takistuste tegurite summa on20 . Leida: h1-2= ? m p1-2= ? bar Teisendan ühikud sobivaks: Arvutan Reynoldsi arvu: v vedeliku voolukiirus, m/s; d toru siseläbimõõt, m; vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur, m2/s Re Reynoldsi arv, dimonsioonita suurus. Re<2300, järelikult tegemist on laminaarse voolamisega, arvutan hõõrdetakistuse teguri. hõõrdetakistuse tegur. Arvutan hõõrdetakistusest ja kohalikest takistustest tingitud rõhukadu meetrites: hh1-2 hõõrdetakistusest tingitud rõhukadu vedeliku voolamisel voolu ristlõikest 1 ristlõikesse 2 väljendatuna meetrites, mis vastab vedeliku samba kõrgusele, mille tekitatud rõhk vastab rõhukaole; hõõrdetakistuse tegur; l ristlõigete 1 ja 2 vaheline kaugus, m; d toru siseläbimõõt, m;
kohalike takistuste tegurite summa on . Antud: d = 24 mm v = 2,5 m/s = 750 kg/m3 l = 40 m = 15 mm2/s = 32 Leida: h1-2= ? m p1-2= ? bar Teisendan ühikud sobivaks: Arvutan Reynoldsi arvu: v vedeliku voolukiirus, m/s; d toru siseläbimõõt, m; vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur, m2/s Re Reynoldsi arv, dimonsioonita suurus. Re 2300< 4000) nimetatakse üleminekualaks. Selles piirkonnas on vedelikul samaaegselt nii laminaarse kui turbulentse voolamise tunnused. hõõrdetakistuse tegur. Arvutan hõõrdetakistusest ja kohalikest takistustest tingitud rõhukadu meetrites: hh1-2 hõõrdetakistusest tingitud rõhukadu vedeliku voolamisel voolu ristlõikest 1 ristlõikesse 2 väljendatuna meetrites, mis vastab vedeliku samba kõrgusele, mille tekitatud rõhk vastab rõhukaole; hõõrdetakistuse tegur; l ristlõigete 1 ja 2 vaheline kaugus, m; d toru siseläbimõõt, m;
kohalike takistuste tegurite summa on . Antud: d = 16 mm v = 3,6 m/s = 750 kg/m3 l = 60 m = 20 mm2/s = 20 Leida: h1-2= ? m p1-2= ? bar Teisendan ühikud sobivaks: Arvutan Reynoldsi arvu: v vedeliku voolukiirus, m/s; d toru siseläbimõõt, m; vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur, m2/s Re Reynoldsi arv, dimonsioonita suurus. Re 2300< 4000) nimetatakse üleminekualaks. Selles piirkonnas on vedelikul samaaegselt nii laminaarse kui turbulentse voolamise tunnused. hõõrdetakistuse tegur. Arvutan hõõrdetakistusest ja kohalikest takistustest tingitud rõhukadu meetrites: hh1-2 hõõrdetakistusest tingitud rõhukadu vedeliku voolamisel voolu ristlõikest 1 ristlõikesse 2 väljendatuna meetrites, mis vastab vedeliku samba kõrgusele, mille tekitatud rõhk vastab rõhukaole; hõõrdetakistuse tegur; l ristlõigete 1 ja 2 vaheline kaugus, m; d toru siseläbimõõt, m;
Antud: d=18 mm=0.018m – toru sisediameeter v=3.5 m/s – vedeliku kiirus l=130 m – toru pikkus υ=35 mm2/s=35*10-6 m2/s – kinemaatiline viskoossus tegur ρ=900 kg/m3 - tihedus Σξ=30 - kohalike takistuste summa Leida: p1 2 - Rõhukadu barides Lahenduskäik: 1. Määrame voolureziimi Re ≤ 2300, laminaarne voolamine Re > 2300, turbulentne voolamine Re=v*d/ υ Re=3.5 *0.018/35*10-6 =1800 – laminaarne voolamine 2. Arvutame hõõrdetakistus teguri λ Laminaarse voolamise puhul kehtib valem: λ=64/Re λ=64/1800=0.03555555 3. Arvutame hõõrdetakistustest põhjustatud rõhukadu 1-2 vahel ∆�ℎ1−2= λ*l/d*ρ*v2/2 ∆�ℎ1−2= 0.035(5)*130/0.018*900*3.52/2=1415555.533 Pa 4. Arvutame kohttakistustest põhj. rõhukadu 1-2 vahel ∆��1−2= Σξ*ρ*v2/2 ∆��1−2=30*900*3.52/2= 165375 Pa 5. Arvutan hõõrde- ja kohttakistuste summa ∆�1−2= ∆�ℎ1−2+ ∆��1−2 ∆�1−2=1415555.533+165375=1580930.533 Pa = 15
arvust. Võimsusteguri sõltuvuse Re arvust leidmine f(x) = 21689.58 x^-0.74 Joonis 1 Seega KN = A* Rem võrdub KN = 21690* Re-0,74 , milles A = 21 690 ja m = - 0,74 Saadud tulemust ei saanud käsiraamatuga võrrelda, kuna meie segisti on mõeldud laboratoorseks kasutuseks. See tähendab, et ta on palju väiksem ja ebastandartne. Andmed käsiraamatus on aga antud tööstuslike segistite jaoks. Samuti leidsin laminaarse voolamise 7 jaoks andmeid, kuid kuna meil on tegu turbulentse režiimiga, siis ei ole ka nendest võrdluseks abi. 8 Tabel 2 Segisti optimaalse võimsuse määramine Nr Pöörete Võimsus Aeg, Juhtivus, Lahustatud aine Lahustamise arv, , hulk, kg aeg, s min mS 1/s W 1
2. a) S=1m2, h=1m b) F=1N, v=1 m/s Joonis 1.2. Vedeliku kihtide nihkumise skeem: a) paigalseisus; b) liikumise alguses. SGS- süsteemis dünaamilise viskoossuse ühikuna võetakse see takistav jõud (düünides), mis avaldub kahe 1 cm2 suuruse ja teineteisest 1 cm kaugusel asuvate vedelike pindade suhtelisel liikumisel kiirusega 1 cm/s. Kui seejuures on takistava jõu suurus 1 düün, siis vedeliku viskoossus on 1 puaas (dünaamilise viskoossuse ühik). Vedeliku laminaarse voolamise puhul takistava jõu suurus düünides (eelpool märgitud tingimustel) on arvuliselt võrdne selle vedeliku viskoossusega puaasides (1 puaas on 100 sentipuaasi). Dünaamilise viskoossuse mõõtühik SI-süsteemis on paskal-sekund (Pas), tihti kasutatakse millipaskalsekundit (mPas). CGS- süsteemis on ühikuks puaas (P), tavaliselt tema sajandikosa sentipuaas (cP). Viskoossuse mõõtühikud erinevates mõõtühikute süsteemides
1883. aastal. Reynoldsi arvu valem: Laminaarne ja turbulentne voolamine. Vee laminaarne voolamine on maapinnal võimalik - kui vesi liigub aeglaselt ja õhukese kihina (nt. põhjavesi, vihmavee äravool väikse kaldega ja kivistunud/paakunud pinnasega nõlvadel või ka nt. asfalteeritud platsidelt). Laminaarne voolamine on iseloomulik peamiselt kui vee hulk on väike ja voolav vesi ei ole (jõudnud) veel moodustada ajutisi või püsivaid vooluteid. Laminaarse voolamisega kaasneb reeglina mõõduka intensiivsusega pindalaline erosioon, mille intensiivsuse ja püsivuse määratlevad taimkate (alustaimestik!) ja reljeef. Turbulentsel voolamisel on osakeste liikumine kõverdunud, tekivad keerised. Vedelikuosakesed liiguvad korrapäratult-segunevad üksteisega – korrapäratu liikumine keerukate trajektooride mööda. Turbulentne voolamine ehk turbulents ehk turbulentsus on selline vedeliku või gaasi voolamine, kus
(rõhukadu), mis on tingitud hõõrdetakistuskadudest (fluidumi sisehõõrdumine, energiakadu keeriste tekkimisel turbulentsel voolamisel, ning hõõrdumine vastu torude seina) ja kohttakistuskadudest (torude ahenemised ja laienemised, kääned, kraanid, ventiilid, jms.). Järgnevalt vaatleme neid põhjalikumalt. 3.4.3.1 Hõõrdetakistus Hõõrdetakistus fluidumi voolamisel sõltub nii selle iseloomust kui ka voolamise kiirusest, toru pikkusest ja läbimõõdust. Juhul, kui tegemist on laminaarse voolamisega, hõõrdetakistuse põhjuseks on fluidumi sisehõõrdumine ehk viskoossus. Fluidum liigub paralleelsete kihtidena, ning kiiruste jaotus toru ristlõikes on paraboolne (joonis 3.9). Joonis 3.9 Kiiruste jaotus torus laminaarse voolureziimi korral Keskmine kiirus sellise liikumise korral on pool maksimaalsest kiirusest: 1 = max (3.51).
Voolu keskmine kiirus leitakse arvutamis teel, mõõta teda ei saa sest voolu kiirus pikki ristlõiget ei pruugi olla ühesugune. 20. Pidevuse võrrand 21. Bernoulli võrrand hõõrdevabale voolule p1 1v12 p v2 z1 + + = z 2 + 2 + 2 2 = const g 2 g g 2g 22. Vedeliku voolamise reziimid, kirjutada Reynoldsi arv. Vedeliku voolamisel on kaks reziimi laminaarne ja turbulentne. Laminaarse voolu puhul vedelik liigub püsiva kujuga jugadena mis üksteisega ei segune. Turbulentset voolamist iseloomustab intensiivne segunemine kogu ristlõike ulatuses. Turbulentne voolamine algab Reynoldsi arvust mille väärtus on 4000. Reynoldsi arv on voolamist iseloomustav kriteerium mis avaldub järgmiselt ja ümara toru korral . V on voolu kiirus ja L on voolu iseloomustav geomeetriline suurus.
Järelikult erikaal ka väheneb ka kõrguse suurenedes. Rahvusvaheline standardatmosfäär on tinglik õhkkond , mille omadused muutuvad olenevalt kõrgusest kindlate lihtsustatud seaduste kohaselt. Õhk on siiski kokkusurutav kuid seda kiirustel üle helikiiruse. Mida suurem on õhuvoolu kiirus , seda väiksem on staatiline rõhk. Piirikiht on kiht liikuva keha umber , kus õhuvoolu kiirus kasvab nullist kuni kohaliku õhuvoolu kiiruseni. Mingi väga väike konarus võib laminaarse liikumise turbulentseks muuta. Aerodünaamilist jõudu , mis mõjub paralleelselt õhuvooluga nim. õhutakistuseks . (x = rõhu takistus + hõõrdetakistus) . tiiva juures kutsutakse seda ka profiilitakistuseks. Õhutakistus sõltub peamiselt vaid keha kujust . Takistuse kirjeldamisel kasutatakse keha kuju koefitsenti ( Cx) , see määratakse aerodünaamilises tunnelis . X=Cx v2/2 Tõstejõud on aerodünaamiline jõud , mis mõjub risti õhuvooluga . Tõstejõud + Takistusjõud =
: sõltuvad : sõltumatud : sõltuvad : sõltumatud Sele 9.1 Vooluventiilide tüübid Sele 9.2 Takistid Sele 9.3 Vooluhulkareguleerivad 90 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid Vooluhulga muutmine vooluventiilides Takistuskoefitsient laminaarse voola- toimub ventiili ristlõikepindala mise korral leitakse järgnevalt: vähendamisega. Vooluhulka saab l × 64 × arvutada DIN 1952 järgi valemiga: = v × dH2 p ×2 (3)
vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur on mm2/s. kohalike takistuste tegurite summa on . Antud: d = 12 mm v = 2,5 m/s = 800 kg/m3 l = 140 m = 30 mm2/s = 24 Leida: h1-2= ? m p1-2= ? bar Teisendan ühikud sobivaks: Arvutan Reynoldsi arvu: v vedeliku voolukiirus, m/s; d toru siseläbimõõt, m; vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur, m2/s Re Reynoldsi arv, dimonsioonita suurus. Re<2300, järelikult tegemist on laminaarse voolamisega, arvutan hõõrdetakistuse teguri. hõõrdetakistuse tegur. Arvutan hõõrdetakistusest ja kohalikest takistustest tingitud rõhukadu meetrites: hh1-2 hõõrdetakistusest tingitud rõhukadu vedeliku voolamisel voolu ristlõikest 1 ristlõikesse 2 väljendatuna meetrites, mis vastab vedeliku samba kõrgusele, mille tekitatud rõhk vastab rõhukaole; hõõrdetakistuse tegur; l ristlõigete 1 ja 2 vaheline kaugus, m; d toru siseläbimõõt, m;
Mis piirab töövedeliku lubatud voolukiirust torustikus? Torustiku siseläbimõõt määratakse sõltuvalt soovitatavast vedeliku voolukiirusest .Viimasest sõltuvad rõhukaod süsteemis. Rõhukaod sõltuvad Reynoldsi arvust, millega määratakse vedeliku voolureziim. Kriitiline väärtus Re kr=2300, kui Re on suurem 2300, on tegemist turbulentse voolamisega(v max=1,2Vkesk). Kui Re on väiksemvõrdne 2300, siis on tegemist laminaarse voolamisega (v max=2Vkesk) 18) Millest on sõltuv kolvi liikumise kiirus silindris. Kuidas toimub kolvi liikumise kiiruse reguleerimine. Silindris liikuva kolvi kiirus võrdub sisuliselt silindri vedelikuga täitumise kiirusega ehk vedeliku voolukiirusega silindris. Seega kolvi liikumise kiirus: v1 = q1/A1 Kolvi liikumis kiirust saab muuta drosseli abil. 19) Vedeliku voolamisel esinevad voolu takistuste liigid ja neist tingitud
See saadakse bioreaktoritega, mis suurendavad massitransporti rakkude ja kasvulahuse vahel koos hapnikukandjatega, et imiteerida hemoglobiini hapnikuga varustamist. Bioreaktori disain peab edendama kultuuri kasvu ja pakkuma keskkonda, mis lubab kultuuril kasvada. Pöörlema bioreaktori silindriline sein pöörleb sellise kiirusega, et tasakaalustab tsentrifugaal ja gravitatsioon jõud, jättes kolmemõõtmelise kultuuri pidevasse vabalangemisseisu. See loob kasvulahuse pideva laminaarse voolamise, mis parandab diffusiooni kõrge massiülekandega minimaalse stressiga. Kasvulahus voolab läbi poorse toetusvõrgu ja gaasivahetus toimub välises vedeliku silmuses. Suureks probleemiks on õigete rakkude leidmine hapnikukandjateks. Hapnikukandjaid saab lisada kasuvulahuse kaudu. On kahte hapnikukandja liike hemoglobiini sarnased ja tehislikud keemilised inertsed ained. Kuigi on mitemid hemoglobiini baasil olevaid kandjaid, on nende
Kriitilist kiirust on võimalik välja U toru pikkus arvutada ja seda ei tohiks hüdro- kinemaatiline viskoossus m2/s torustikus ületada. Rekr 2300, milline väärtus kehtib ainult ümmargustele, siledaseinaliste ja sirgete torude korral. Rekr juures toimub laminaarse voolamise muutumine turbulentseks ja vastupidi. Voolamine on laminaarne kui Re < Rekr ja turbulentne kui Re > Rekr. Sele 2.14 Laminaarne voolamine Sele 2.15 Turbulentne voolamine Reynoldsi arv Re Voolamise tüübi üle saab otsustada ligikaudselt Reynoldsi arvu abil: v × dh Re =
Laminaarne vool liigub püsiva kujuga jugadena, mis omavahel ei segune, selgete piiridega värvitud vedeliku niit on nähtav kogu klaastoru ulatuses. Turbulentset voolamist iseloomustab intensiivne segunemine peaaegu kogu ristlõike ulatuses. Värvitud vedelik toonib üsna lühikesel teekonnal kogu ülejäänud vee. Voolamist iseloomustab Reynoldsi vL vd arv: Re = = Torustike puhul Rekr 2000, Re<1000 voolamine laminaarne, Re>4000 voolamine on turbulentne. 1.24 Laminaarse voolamise seaduspärasused Laminaarvoolus on ainus hõõrdeallikas viskoossus. Laminaarvoolus on hõõrdesurvekadu võrdeline: gI 2 u= 4µ (r0 - r 2 ) , Laminaarvoolus on kiirusjaotus paraboolne, keskmine kiirus on võrdne poole maksimaalse Q 64 kiirusega. v = = 0,5u max Laminaarvoolus sõltub hõõrdetakistustegur ainult Reynoldsi arvust. =
2. a) S=1m2, h=1m b) F=1N, v=1 m/s Joonis 1.2. Vedeliku kihtide nihkumise skeem: a) paigalseisus; b) liikumise alguses. SGS- süsteemis dünaamilise viskoossuse ühikuna võetakse see takistav jõud (düünides), mis avaldub kahe 1 cm2 suuruse ja teineteisest 1 cm kaugusel asuvate vedelike pindade suhtelisel liikumisel kiirusega 1 cm/s. Kui seejuures on takistava jõu suurus 1 düün, siis vedeliku viskoossus on 1 puaas (dünaamilise viskoossuse ühik). Vedeliku laminaarse voolamise puhul takistava jõu suurus düünides (eelpool märgitud tingimustel) on arvuliselt võrdne selle vedeliku viskoossusega puaasides (1 puaas on 100 sentipuaasi). Dünaamilise viskoossuse mõõtühik SI-süsteemis on paskal-sekund (Pas), tihti kasutatakse millipaskalsekundit (mPas). CGS- süsteemis on ühikuks puaas (P), tavaliselt tema sajandikosa sentipuaas (cP). Viskoossuse mõõtühikud erinevates mõõtühikute süsteemides
ainepunktide isoleeritud süsteemi impulsimoment on ajas muutumatu suurus.[1] Noetheri teoreem seob impulsimomendi jäävuse seaduse ja ruumi isotroopsuse ehk ruumi sarnasuse igas suunas. 2. Laminaarne voolamine (lad. lamina - leht, plaat, lame) on vedeliku või gaasi selline voolamine, kus aineosakestel on vaid ühtlane voolusuunaline kiirus, voolamine on korrapärane.[1] Voolu teele asetatud kehaga vahetult kokku puutuv gaasi või vedeliku kiht, nn piirikiht võib olla laminaarse vooluga või ka hõõrdumise tagajärjel pidurdunult turbulentne. Näiteks torus suureneb voolukiirus telje suunas ja saavutab oma maksimaalse väärtuse teljel. 3. Punapiir on kvantoptikas väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti ehk tõrjuda ainest välja elektroni. 4.Transformaator ehk trafo on elektromagnetilisel induktsioonil põhinev staatiline (liikuvosadeta) energiamuundur, mis võimaldab muuta vahelduvpinget ja vastavalt vahelduvvoolu, seejuures ilma sagedust
Seepärast leitakse üldiselt katselisel teel. - määramisel on koostatud nn "kriteriaal võrrandid", mis tuuakse ära soojustehnika käsiraamatutes. Need võrrandid on koostatud erinevatele konvektsiooni tingimustele. Selleks, et valid õige võrrand on kõigepealt vaja kindlaks teha voolamise reziim, selleks on vaja aga d Re = tarvis arvutada Reynoldsi arvu ja kui Re<2300-siis on tegu laminaarse 4 voolamisega Re>10 siis on tegu puhtkujul turbulentse voolamisega. Sundvoolamisel (konvektsioonil) ja turbulentsel reziimil on võrrand (üldkujul) Nu = f (Re Pr) ja vabal voolamisel (konvektsioonil) Nu = f (Gr Pr) n 42. Soojuskiirgus ( põhiseadused, mustsusaste, neeldumine, peegeldumistegur, läbitavus tegur) Soojuskiirguse all mõistetakse elektromagnetilist lainetust (nende kaudu soojuse üle
2 0 Mida suurem on vere viskoossus, seda suurem takistus, mida suurem veresoone pikkus, seda suurem takistus, mida suurem diameeter, seda väiksem takistus, sest vähem vedelikku puutub kokku soone seintega ja seda vähem hõõrdumist. Laminaarse voolamise korral osakeste liikumise (voolamise) trajektoorid ei ristu. Turbulentsi korral suureneb energia dissipeerimine (hajumine, mõnes mõttes raiskamine) Voolamist saab kirjeldada kaht erinevat viisi- 1)Bernoulli võrrand, mis arvestab inertsi, aga mitte sisehõõrdumist ning 2) Hagen-Poiseuille seadus, mis arvestab sisehõõrdumist ja mitte inertsi. Maali-Liina, jaanuar 2012
osmootilisest rõhust vi mõnest muust tegurist. Teatavasti võib vee liikumine olla turbulentne vi laminaarne. Mida väiksem on vee liikumise kiirus ja voolukanali läbimõõt ning mida suurem on vedeliku viskoossus, seda suuremad on eeldused, et liikumine on laminaarne. Pinnastes on vee liikumise kiirus ja pooride suurus sedavõrd väiksed, et voolamine on pea alati laminaarne. Turbulentseks võib voolamine muutuda ainult väga jämedateralistes pinnastes ja kalju lõhedes. Laminaarse voolamise korral saab läbi pinnaühiku ajaühikus filtreeruva vee hulga leida empiirilise Darcy valemiga q = kI, (3.1) kus I on hüdrauliline gradient ja k võrdetegur mida nimetatakse filtratsioonimooduliks. Hüdrauliline gradient on veesamba kõrguste vahena väljendatud rõhkude vahe pikkuse ühiku kohta (joonis 3.1). q ühikuks on kiirus ja seda nimetatakse ka filtratsioonikiiruseks
Kütuse tihedus kasvab rõhu suureneρmisel ja väheneb temperatuuri tõustes. Kütuse tihedus määratakse 20 oC juures. Diiselkütuse tihedused on vahemikus 830-890 kg/m3 (0,83 – 0.89 g/cm3); Masuutide tihedused on vahemikus 900-1000 kg/m3 (0,9 – 1 g/cm3); Kütuse viskoossus on suurus, mis iseloomustab kütuse sisehõõrdumist. Eristatakse dünaamilist viskoossust (η) kinemaatilist viskoossust (ν). Dünaamilise viskoosuse definitsioon põhineb laminaarse voolamise puhul kehtival Newtoni seadusel. Laminaarsel voolamisel torus kasvab vedeliku voolamiskiirus (v) nullist (toru seina lähedal) suurima väärtuseni (toru teljel), kiiremini liikuvad kihid tõmbavad kaasa aeglasemalt liikuvaid, mis omakorda pidurdavad kiiremini liikuvaid. Dünaamilise viskoossuse pöördsuurust η-1 nimetatakse voolavuseks. Newtoni seaduse kohaselt mõjub liikuva vedeliku pinna pindalaühikule hõõrdejõud: τ= η * dv : dn
pindalaga (A) ja pöördvõrdeline vee liikumise tee pikkusega (L). h Q = KA , kus Q vooluhulk, [m3/d] L K filtratsiooni moodul, [m/d] A ristlõike pindala, [m2] h =h2-h1rõhkude vahe L vee liikumistee pikkus, [m] h/L hüdrauliline gradient (tähistatkse tavaliselt l ) Laminaarse voolamise korral saab läbi pinnaühiku ajaühikus filtreeruva vee hulga leida empiirilise Darcy valemiga: q = Ik , kus I on hüdrauliline gradient ja k võrdetegur mida nimetatakse filtratsioonimooduliks. Hüdrauliline gradient on veesamba kõrguste vahena väljendatud rõhkude vahe pikkuse ühiku kohta. q ühikuks on kiirus ja seda nimetatakse ka filtratsioonikiiruseks. Ta on sõltuv pinnase omadustest, eeskätt pooride mõõtmetest ning hulgast
Arvuliselt väljendatakse kokkusurutavust sidemed täielikult puududa ja pinnase tugevuse määrab sellisel juhul ainult liikumise kiirus ja pooride suurus on väikesed. Turbulentne saab olla vaid väga kompressioonimooduliga mo=(e1-e2)/(2-1) või kokkusurutavus hõõrdejõud kontaktpunktides puhastes kuivades või veeküllastunud liivades. jämedateralistes pinnastes ja kaljupinnase lõhedes. Laminaarse voolamise mooduliga mv=(2-1)/(2-1). Sidemed jag on iseloomu järgi: a) kapillaarjõududest põhjustatud s-d; b) puhul kehtib pinnastes Darcy valem: v=k*i, (läbi pinnase filtreeruv vee hulk, tsementatsioonis-d; c) vesi-kolloidsed. Niiske liiva puhul tekivad osakeste mis voolab läbi pinnaühiku ajaühikus), kus i on hüdrauline gradient ja k
kiiruse kohta. Ideaalse vedeliku korral annab infot voolamise kiiruse kohta voolujoonte tihedus. Jõuväljade (gravitatsiooniväli, elektrostaatiline väli) korral kasutatakse vastavalt jõujoonte mõistet. Laminaarne voolamine on voolamise rezhiim, kus voolujooned ei moodusta kinniseid kõveraid, st. voolamisel ei esine keeriseid (gaasi või vedelikuosakeste liikumist kinniseid trajektoore mööda). Laminaarse voolamise puhul on sageli võimalik voolujooni visualiseerida, lastes voolavasse gaasi värvilisi suitsujugasid või vedelikku peeni värvitud vedeliku jugasid Keeriseline voolamine on vedeliku või gaasi voolamine mööda kinnist trajektoori (enam vähem ringjoonelist. Näiteid: vee voolamine statsionaarses veekeerises või õhu voolamine keeristormis (trombis). Turbulentne voolamine on voolamise rezhiim, kus lisaks gaasi või vedeliku translatoorsele liikumisele
punktis kokku ja edasi hakkab vedelik välja tilkuma. Torud, milles E+S liiguvad, on alla 1mm läbimõõduga. Mida kaugemal on lahus torus, seda vanem pm ta on. Ühel pool toru on detektor signaali detekteeritakse läbi toru. See toru on pm nagu küvett. Toru igas punktis on lahus erineva vanusega iga detekteerimispunkt näeb erineva vanusega lahust. Vanus sõltub aga voolukiirusest kui tugevasti pressitakse lahust läbi. Peab olema tagatud turbulentne vool (lahus läheb ringiratast). Laminaarse voolu puhul liigub toru keskosas olev lahus kiiremini kui servades, sest toimub lahuse molekulide interaktsioon toru seintega ja need molekulid liiguvad aeglasemalt. Siis pole lahuse vanus ühtlane ühes toru punktis. Seetõttu ongi vaja tagada turbulentne vool lahus liigub nii kiiresti, et lööb ennast segamini. Kui on 1mm jämedune toru, siis peab vool olema vähemalt 2m/s. Kui voolukiirus teada (ntx
oska. Nendeks klassideks on T, B ja NK. CD3 retseptor on T raku pinnal. B rakke iseloomustab CD19, NK rakke CD16 ja CD56. Need on pinnamolekulid, mille abil on võimalik klasse eristada. Selleks kasutatakse monoklonaalseid antikehi. Meie lisasime kahte antikeha – CD-le saab eristada teistest rakkudest CD14 retseptoritega. Kõikide leukotsüütide pinnal on CD45. Definitsioon (FACS). Osakesed viiakse vedeliku laminaarse voolu abil tsütomeetri sisse detekteerimse punkti. Rakud peavad olema vedelikus. FACS – flourescence-activated cell sorting. Koosneb – voolutusosast, optilisest osast (genereerib laseritega valgussignaale), elektroonika osa – võimendab signaale, konverteerib neid ja salvestab. Nõel, mis ulatub katseklaasi. Selle abil detekteerimispunkti. Sinna sattunud osake murrab, hajutab valgust. Osa aga peegeldab organellidelt ja graanulitelt tagasi –
rõhust vi mõnest muust tegurist. Teatavasti võib vee liikumine olla turbulentne vi laminaarne. Mida väiksem on vee liikumise kiirus ja voolukanali läbimõõt ning mida suurem on vedeliku viskoossus, seda suuremad on eeldused, et liikumine on laminaarne. Pinnastes on vee liikumise kiirus ja pooride suurus sedavõrd väiksed, et voolamine on pea alati laminaarne. Turbulentseks võib voolamine muutuda ainult väga jämedateralistes pinnastes ja kalju lõhedes. Laminaarse voolamise korral saab läbi pinnaühiku ajaühikus filtreeruva vee hulga leida empiirilise Darcy valemiga q = kI, (3.1) kus I on hüdrauliline gradient ja k võrdetegur mida nimetatakse filtratsioonimooduliks. Hüdrauliline gradient on veesamba kõrguste vahena väljendatud rõhkude vahe pikkuse ühiku kohta (joonis 3.1).
annaabi.ee 
