Akışkan akışı ve Bernoulli ilkesi simülatörü

Bernoulli ilkesi simülatörü nasıl kullanılır

1. Bir akışkan seç ve debiyi, boru ve boğaz çaplarını, çıkışın yüksekliğini ve girişteki basıncı ayarla. Noktalar borudan akar; dar boğazda hızlanırlar, çünkü her saniye her kesitten aynı hacim geçmek zorundadır.
2. Bir Venturi ölçerin tüpleri gibi A, B ve C kesitlerinin üzerindeki üç basınç sütununu oku. Bernoulli denkleminin söylediği gibi basınç, akışkanın hızlandığı ve borunun yükseldiği yerde düşer; sütunlar küçük düşüşler görünsün diye göstergeler arasındaki farkları büyütür ve her biri kPa olarak etiketlidir. Grafik basıncı tüm boru boyunca çizer; basınç artı ½ρv² artı ρgz olan kesikli çizgi sürtünme olmadığı sürece düz kalır.
3. Akışkana viskozite vermek için «Sürtünmeyi dahil et (viskozite)»yi işaretle: akış laminerken parabolik, türbülanslıyken daha düz bir profil alır ve kesikli çizgi artık aşağı eğilir. Büyük basınç kayıplı laminer akışı görmek için balı dene ya da oradaki basınç buhar basıncının altına düşüp model kavitasyon uyarısı verene kadar boğazı daralt. Boru akışı hesaplayıcı ve Reynolds sayısı hesaplayıcı aynı hesapları gerçek borular için yapar.

Sık sorulan sorular

Bernoulli ilkesi ne der?

Sürtünmesiz, sıkıştırılamaz bir akışkanın kararlı akışında bir akım çizgisi boyunca P + ½ρv² + ρgz sabittir: basınç, hacim başına kinetik enerji ve hacim başına potansiyel enerji toplanınca hep aynı toplamı verir. Bu yüzden akışkanın daha hızlı ya da daha yüksekte olduğu yerde basıncı daha düşüktür. Hareket eden bir akışkan için enerjinin korunumudur.

Akışkan dar kısımda neden hızlanıyor?

Süreklilik yüzünden. Sıkıştırılamaz bir akışkan hiçbir yerde yığılamaz, bu yüzden hacimsel debi Q = A v her kesitte aynıdır. Çapı yarıya indir, alan dörtte bire düşer, hız dört katına çıkar.

Venturi ölçer debiyi nasıl ölçer?

Boru ile daha dar bir boğaz arasındaki basınç düşüşünü ölçer. Süreklilik ve Bernoulli denklemiyle Q = A₂ √(2ΔP ÷ (ρ(1 − (A₂/A₁)²))). Gerçek ölçerler sürtünmeyi hesaba katmak için bunu yaklaşık 0,98’lik bir akış katsayısıyla çarpar.

Reynolds sayısı nedir?

Re = ρvD ÷ μ; akıştaki eylemsizlik kuvvetlerinin viskoz kuvvetlere oranı. Bir boruda akış genellikle yaklaşık 2.300’ün altında laminer (düzgün katmanlar), yaklaşık 4.000’in üstünde türbülanslıdır (kaotik girdaplar). Ev borusundaki su neredeyse her zaman türbülanslıdır; bal ve kılcal damarlardaki kan laminerdir.

Uçak kanatları kaldırmayı böyle mi üretir?

Kısmen. Hava kanadın üstünde gerçekten daha hızlı hareket eder ve oradaki basınç daha düşüktür; Bernoulli denklemi bunu tanımlar. Ama üstteki havanın alttaki havaya “yetişmesi” gerektiği yolundaki yaygın açıklama yanlıştır; hızlar kanadın hava akışını aşağı çevirmesinden gelir ve bunu açıklamak yalnızca Bernoulli ilkesini değil, akışkan akışının tam denklemlerini gerektirir.

WebGL’nin kapalı olduğunu söylüyor.

3B görünüm, güncel her tarayıcıda bulunan WebGL’ye ihtiyaç duyar. Tarayıcı ayarlarında donanım hızlandırma kapatılmışsa ya da grafik sürücüsü çok eskiyse kapalı olabilir. Donanım hızlandırmayı aç ya da başka bir tarayıcı dene.

Bir şey yükleniyor mu?

Hayır. Simülasyonu WebGL ile kendi tarayıcın çizer; hiçbir yere hiçbir şey gönderilmez ve sayfa yüklendikten sonra çevrimdışı da çalışmaya devam eder.