dichtheid

[ukster]

Een holle bol (diameter 4cm ,wanddikte 10mm) zinkt met een terminale snelheid van 1m/s in vloeistof met dichtheid 1gr/cm³ en viscositeit µ=1 (g=9,81m/s²)
Dichtheid bolmateriaal?

[ukster]

Naar mijn idee werken er 3 krachten omhoog en 1 naar beneden!

[Xilvo]

Naar mijn idee werken er 3 krachten omhoog en 1 naar beneden!

Waarom drie krachten omhoog?

Re=40
C_w = 1,7
Weerstandskracht 1,06 N
Opwaartse kracht 0,33 N

Totale kracht omhoog 1,39 N = Totale kracht omlaag

Massa = 1,39/g = 0,14 kg

De dichtheid van het materiaal is dan 7283 kg/m³.

[ukster]

omhoog: 1) opwaartse kracht 2) skin friction drag 3) Form drag
omlaag: mg

shape en flow 1991 keer bekeken

skin friction drag en form drag zijn in feite tegengestelde concepten. Een gestroomlijnd lichaam heeft een hogere huidwrijvingsweerstand maar een lagere vormweerstand (de eerste figuur), terwijl een stompe body een hogere vormweerstand en een lagere huidwrijvingsweerstand heeft (de laatste figuur).
Beide hebben dus invloed op een bewegend object door een medium.
De wet van Stokes voor een bol: F_μ=6πμRv
Drag force: F_D=1/2ρv²C_dA

[Xilvo]

De wet van Stokes voor een bol: F_μ=6πμRv
Drag force: F_D=1/2ρv²C_dA

Die laatste twee mag je niet apart nemen en optellen. De eerste zit al besloten in de tweede. Dat is de enige die je nodig hebt.

[ukster]

volgens mij moet je ze wel apart nemen en optellen juist omdat het tegengestelde concepten zijn.

[Xilvo]

In alle grafieken in leerboeken is in Cd de hele wrijvingsweerstand verwerkt.

[ukster]

!

dichtheid 1955 keer bekeken

g moet weg!

[ukster]

dan nog krijg ik iets anders (Cd=0,47 voor een bol)

dichtheid 1943 keer bekeken

en dit wat ik eerst van plan was!

dichtheid 1939 keer bekeken

[Xilvo]

Die 4775 kg/m³ is correct, ik had de wanddikte van de diameter afgetrokken, dat had natuurlijk twee maal de wanddikte moeten zijn.

[Xilvo]

dan nog krijg ik iets anders (Cd=0,47 voor een bol)

Hoe kom je aan Cd=0,47?
Die waarde staat niet vast, hangt af van het Reynolds-getal.

Hier is Re=40 en Cd=1,7.

[ukster]

Oke, duidelijk nu

[Xilvo]

Het hangt er een beetje vanaf welke exact waardes je neemt, die Cw is natuurlijk ook niet heel precies.
Ik kwam op 4811 kg/m³, goed in de buurt van die 4775 en 4856.

[ukster]

Ook nog eens op het verkeerde been gezet door dit overzicht (CD=0,47)
Ik heb de tekst eronder niet goed gelezen! althans het drong niet tot mij door dat Cd zo afhankelijk was van het Reynoldsgetal

[Xilvo]

Blijkbaar zijn contracten niet de enige documenten waarbij je de kleine lettertjes goed moet lezen