sciencetalk

Ik wil het stromingspatroon van een laminaire vloeistof bepalen en zo de snelste en de langzaamste deeltjes door een buis te bepalen.

De gemiddelde stromingssnelheid in een buis is eenvoudig te berekenen. Met een laminaire stoming worden de middelste deeltjes aanmerkelijk sneller door de buis gevoerd dan de deeltjes dicht aan de wand. Ik wil weten wat de snelheid is van de snelste deeltjes om zo de minimale verblijftijd in de buis te bepalen.

Viscositeit is evenals de andere vloeistofgegevens zijn bekend; Reinoldsgetal is bekend, diameter buis en wandruwheid is bekend.

In een laminaire stroming is de maximum snelheid twee maal de gemiddelde snelheid.

Kun je dat toelichten?

Bedankt Bart,

Voor turbulente stroming zal de maximale snelheid ongeveer gelijk zijn aan de gemiddelde snelheid. Wat doe je nu met het gebied wat niet als laminair of als turbulent aangemerkt kan worden?

Om het nog wat complexer te maken: Wat zijn de consequeties bij een niet Newtonse vloeistof?

KasperM schreef:Bedankt Bart,

Voor turbulente stroming zal de maximale snelheid ongeveer gelijk zijn aan de gemiddelde snelheid. Wat doe je nu met het gebied wat niet als laminair of als turbulent aangemerkt kan worden?

In het tussengebied is de stroming of laminair of turbulent. Het probleem met het tussengebied is dat je niet weet waar deze overslag plaatsvindt. Bij metingen, berekeningen en opstellingen moet je gewoon voorkomen dat je in dit gebied terechtkomt. Je kunt er namelijk niet aan rekenen

Om het nog wat complexer te maken: Wat zijn de consequeties bij een niet Newtonse vloeistof?

de viscociteit zal geen constante zijn, waardoor je de hele berekening (analoog aan hierboven) opnieuw moet doen.

Dat is dus niet helemaal waar, het snelheidsprofiel van een stroming hoeft niet linear te zijn, of kwadratisch. Meestal is linear precies genoeg, soms wordt kwadratisch gebruikt als men meer precieze antwoorden wil, anders gebruikt men een logaritmische functie. Dit volgt dan natuurlijk uit een differntiaal vergelijking.

Maar meestal is het snelheidsprofiel kwadratisch zoals in Barts voorbeeld. in een cillindrische buis vallen dan de twee kwadraten tegen elkaar weg en heb je de lineariteit. Maar in een stroom tussen twee lange grote platen lukt dat dus niet en moet je je dieper in de stromingsleer verdiepen.