Mga batayan ng likido mekanika | Ang Lahat ng Mahahalagang Konsepto

Ano ang likido na mekanika?

Ang mga mekaniko ng likido ay maaaring dagdagan bilang pag-aaral ng mga likido at likido na sistema para sa kanilang pisikal na pag-uugali, pamamahala ng mga batas, pagkilos ng iba't ibang mga enerhiya at iba't ibang pattern ng daloy.

Ang likido ay nahahati sa dalawang uri:

  1. Likido
  2. Gas

Ang likido mekanika ay ang paksa ng engineering na kung saan ay magiging kapaki-pakinabang sa maraming disiplina sa engineering. Ang paksa ng fluid mechanic ay mahalaga sa mechanical engineering, civil engineering, chemical engineering at environment engineering atbp.

Kahit na ang pag-aaral ng geology, geophysics, karagatan at agham ng nano ay nangangailangan din ng kaunting kaalaman sa mga likidong mekaniko at likido na dinamika.

Ito ay kagiliw-giliw na para sa iyo na ang ilang pangunahing mga batas ng mga likido mekanika ay kasangkot sa pangunahin at pangalawang edukasyon, kaya't maaasahan na pamilyar na paksa ito para sa iyo.

Ano ang mga sanga ng likido na mekaniko?

Mayroong tatlong mga sangay ng mga likidong mekaniko batay sa mga puwersa at lakas.

Hydrostatic:

Ang hydrostatics ay maaaring tukuyin bilang mga likido na mekaniko na nag-aaral kapag ang likido o likido na elemento ay nagpapahinga. Nangangahulugan ito na walang tuluy-tuloy na daloy. Walang mga stress sa pag-shear.

Maaari kaming kumuha ng isang halimbawa ng likido sa pamamahinga tulad ng isang dam, pond atbp.

Mga Mekanika ng Fluid: Hydro static na istraktura ng dam
Hydro static na istraktura ng dam

Ang dam ay kilalang halimbawa ng hydrostatic branch. Sa mga piyesta opisyal maaari mong bisitahin ang ilang sikat na dam na malapit sa iyo.

Kinematics:

Ang kinematics ay ang pag-aaral ng mga likidong mekaniko tungkol sa mga galaw ng likido tulad ng pagsasalin, paikutin o pagpapapangit. Tandaan-> Walang pagsasaalang-alang ng mga puwersa at lakas na kumikilos sa likido (Fluid sa paggalaw) sa pag-aaral na ito.

Dito, dumadaloy ang likido upang maaari nating kunin ang halimbawa ng dumadaloy na likido sa ilog, kanal atbp.

Dinamika:

Ang dynamics ng likido ay isang kumpletong pag-aaral ng dumadaloy na likido. Pinag-aaralan nito ang tulin, bilis, lakas at lakas na kumilos sa likido sa paggalaw.

Dito, ang pag-aaral ng dumadaloy na likido (Fluid sa paggalaw) ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa mga puwersa at mga kilos ng enerhiya dito. Ang halimbawa ng likidong likido ay ang daloy ng gasolina sa loob ng diesel fuel injector, likidong daloy sa loob ng bomba, daloy ng likido sa loob ng turbine atbp.

Fluid flow | Ano ang daloy ng likido?

Kapag ang gas o likido ay naglalakbay o lumilipat ng likido mula sa isang punto (patutunguhan) patungo sa isa pang punto, maaari natin itong tawaging likido na daloy.

Unawain natin sa ibang salita, ang takbo ng patuloy na pagpapapangit ng likido ay kilala bilang likido. Ang pagkilos ng tuluy-tuloy na pagpapapangit na ito ay kilala bilang tuluy-tuloy na daloy.

Mga batayan ng likido mekanika | Ang Lahat ng Mahahalagang Konsepto
Pag-agos ng hangin sa sasakyan

Halimbawa daloy ng hangin, dumaloy sa ilog, alon sa dagat, likidong daloy sa mga pipeline atbp.

Pag-uuri ng likido

Sa karaniwang term, mayroong dalawang uri ng likido tulad ng ibinigay sa ibaba,

  1. Tamang-tama na likido
  2. Tunay na likido

Ano ang perpektong likido?

Una, tandaan na "walang pagkakaroon ng perpektong likido sa likas at ito ay haka-haka na likido". Sa praktikal na layunin, isinasaalang-alang namin ang tubig at hangin bilang isang perpektong likido para sa maraming mga pag-aaral dahil sa mas mababang lapot nito.

Hindi masisiksik ang tubig, kaya't mas malapit ito sa isang perpektong likido kumpara sa hangin.

Ang perpektong likido ay nagtataglay ng mga sumusunod na katangian,

  • Hindi maipahiwatig
  • Hindi malapot (Inviscid)
  • Walang alitan (Frictionless)
  • Walang pag-igting sa ibabaw

Ang perpektong likido ay hindi nagtataglay ng lapot. Nangangahulugan ito na ang alitan ay hindi umiiral sa likido. Ang perpektong likido ay ang ating imahinasyon ng karaniwang likido na may nakahihigit na mga katangian. Sa kalikasan, laging may paglaban ng alitan tuwing mayroong anumang paggalaw.

Ano ang tunay na likido?

Ang lahat ng likido sa likas na katangian ay maaaring isaalang-alang bilang totoo. Tingnan natin kung bakit

Nagtataglay ito ng karamihan sa mga praktikal na katangian,

  • Nakakalat
  • Nakaka-compress
  • Pagkiskisan
  • Tensiyon sa ibabaw

Mga prinsipyo ng likido dynamics

Ang ilan sa mga pangunahing prinsipyo ng pangunahing kaalaman ng likido dinamika ay nakalista sa ibaba para sa iyong impormasyon. Ang pag-aaral ng bawat prinsipyo nang detalyado sa aming mga susunod na artikulo ay magdadala sa iyo ng malalim na likido na dynamics.

  • Pag-iingat ng masa, momentum at enerhiya
  • Batas sa lapot ni Newton
  • Mga prinsipyo ng pagpapatuloy
  • Equation ng momentum at lakas
  • Equation ni Euler
  • Teorema ni Bernoulli
  • Prinsipyo ni Archimede
  • Batas ni Pascal
  • Batas ng pagkakatulad at modelo
  • Paraan ni Rayleigh at pi-teorema ng Buckingham
  • Equation ng Navier stock
  • Reynold at Darcy equation

Ang mga prinsipyong ito ay nakakatulong dahil marami sa mga diskarte at diskarte ng pagtatasa na ginamit sa mga problema sa likido na mekaniko. Ito ay lubos na mauunawaan kapag nakatagpo ka ng totoong mga problema sa mga likidong mekaniko.

Mga aplikasyon ng likido na mekaniko

Ang paksang likido ng mekaniko ay pumapalibot sa maraming mga aplikasyon sa domestic pati na rin pang-industriya. Ang ilan sa mga application ay nakalista sa ibaba,

  • Ang network ng channel ng pamamahagi ng tubig at pipelines sa domestic at pang-industriya.
  • Ang makinarya ng haydrolika at mga istrakturang haydroliko ay dinisenyo batay sa mga likido sa likido. Mga Makinarya ng Hydraulics: Turbine, pump, valve, fluid couplings, actuators atbp.
Mga batayan ng likido mekanika | Ang Lahat ng Mahahalagang Konsepto
Tingnan ang cross sectional ng Centrifugal Pump [Credit ng Larawan]

Mga istrakturang haydroliko: Canal, dam, weirs, overhead tank atbp.

  • Ang pundasyon ng mga likas na dinamika ay maaaring magamit upang magdisenyo ng supersonikong sasakyang panghimpapawid, missile, gas turbine, rocket engine, torpedo, submarine atbp.
  • Ang mga planta ng kuryente tulad ng lakas na hydroelectric, thermal (steam) power, gas turbine power ay gumagamit ng fluid mekanika.
Mga batayan ng likido mekanika | Ang Lahat ng Mahahalagang Konsepto
Turbine [Credit sa Larawan. Power mag]
  • Ang likido mekanika ay may malawak na aplikasyon sa mga aparato sa pagsukat ng presyon, bilis at daloy ng mga instrumento sa pagsukat.

Pagsukat ng presyon: Pagsukat ng presyon ng tubo ng Bourdon, gauge ng vacuum, manometer atbp.

Mga instrumento sa pagsukat ng bilis at daloy: Pitot tube, kasalukuyang metro, venturi meter, orifice meter, rotameter atbp.

Mga batayan ng likido mekanika | Ang Lahat ng Mahahalagang Konsepto
Venturimeter [Credit ng Larawan]
  • Ang ilan sa mga paksang pang-agham tulad ng Oceanography, meteorology, geology atbp ay nangangailangan din ng fluid dynamics.
  • Ang mga niyumatik at haydroliko iba't ibang mga aparatong kontrol sa likido
  • Kahit na isaalang-alang natin ang dumadaloy na dugo sa loob ng ugat ng tao na nagtataglay ng mga likidong dynamics

Sa kalikasan, maraming proseso na pinamamahalaan ng mga likidong mekaniko ng likido at mga likido ng dynamics. Halimbawa: Pagtaas ng tubig sa lupa sa tuktok ng puno, ikot ng tubig-ulan, daloy ng hangin at mga alon, alon ng dagat, mga pattern ng panahon atbp.

Unawain natin ang ilang mga praktikal na aplikasyon ng mga likido na dinamika, na magiging pamilyar sa iyo.

Maaari kang magkaroon ng iyong bisikleta sa sasakyan o sasakyan. Alam mo na ang hangin ay lumusot sa loob ng mga gulong ng sasakyan na may presyon, kaya nagtataglay ito ng mga batas sa presyon.

Pangalawa, ang shock absorber ay puno ng langis na sumisipsip ng jerk o pagkabigla. Ang langis ay makakakuha ng presyon at magbibigay ng cushioning sa iyong sasakyan. Mayroong maraming mga application sa araw-araw sa iyong buhay na ganap o bahagyang pinamamahalaan ng mga likido na mekanika o dynamics.

Mga Yunit at Dimensyon

Dahil ang aming paksa ay likido na mekanika, pag-aaralan namin ang iba't ibang mga likidong likido; ito ay isang kinakailangan upang sundin ang isang system para sa pagpapahiwatig ng mga katangiang ito, parehong husay at dami.

Inilalarawan ng aspektong husay upang makahanap ng likas na katangian, o uri, ng mga katangian tulad ng haba, oras, stress, temperatura, tulin at presyon sa susunod na bahagi ang dami ng aspeto ay nagpapahiwatig ng isang sukat ng halaga ng mga katangian.

Ang isang sukat ay maaaring tukuyin bilang isang paglalarawan ng mga nasusukat na dami o katangian ng isang bagay tulad ng masa, haba, temperatura, presyon, oras atbp.

Ang pag-unawa sa yunit ay maaaring isaalang-alang bilang pamantayan sa pagsukat sa sukat o kalidad.

Upang maunawaan ang pagkakaiba sa pagitan ng mga yunit at sukat, kumuha tayo ng isang halimbawa ng distansya sa pagitan ng Mumbai at Goa.

Ang kataga haba ay ginagamit upang ilarawan ang husay konsepto ng pisikal na dami.

Ang terminong yunit ay nagpapahiwatig ng lakas ng distansya sa pagitan ng Mumbai at Goa sa aming halimbawa. Ang distansya na ito ay maaaring ipahayag sa metro, kilometro o milya.

Mayroong apat na sukat ng mga pangunahing kaalaman na ginamit sa sistemang pisikal na dimensyon. Sa sistemang SI (karaniwang pang-internasyonal), ang mga sukat ay masa, haba, oras at temperatura. Unawain natin kung paano ito gumagana?

International System (SI). Noong 1960, ang 11th Ang Pangkalahatang Kumperensya na inayos sa Timbang at Sukat, ang pandaigdigang samahan na responsable para sa pamamahala ng tumpak, sistematikong mga pamantayan ng pagsukat, na tinanggap nang maayos ang International System of Units bilang pamantayang internasyonal. Ang sistemang ito, na karaniwang tinatawag na SI, ay malawak na tinanggap sa buong mundo at malawak na ginagamit.

Misa (M)kilokg
Haba (L)Metrom
Oras (T)Pangalawas
Temperatura (K)KelvinK

Ito ang mga pangunahing yunit ng sistemang SI. Ang iba pang lahat ng mga yunit ng anumang mga katangiang pisikal ay maaaring makuha batay sa apat na yunit na ito. Kumuha tayo ng ilang halimbawa upang maunawaan ito ng mas mahusay na paraan.

Trabaho

 Narinig mo ang tungkol sa trabaho. Ang yunit ng trabaho ay si Joule. Ngayon ay pinalawak namin ang yunit nito.

Sa madaling salita, ito ay isang paglipat ng enerhiya ng anumang bagay kapag lumipat ito mula sa isang lugar patungo sa ibang lugar. Ang puwersa ay maaaring maging positibo o negatibo.

Trabaho = Pilitin * Distansya

Ang newton (N) ay isang yunit ng puwersa, at ang unit meter ay isang yunit ng distansya. Kaya't ang yunit ng trabaho,

Yunit ng trabaho = Newton * meter = N * m = Joule (J)

Kakapalan

Ang formula ng density ay ibinibigay tulad ng sa ibaba.

Densidad = masa bawat dami ng yunit

Dito, ang yunit ng masa ay kg, ang yunit ng dami ay m3.

Ang yunit ng density ay kg / m3

Ang kapal ng tubig ay isinasaalang-alang 1000 o 997 kg / m3. Ang density ng hangin ay 1.225 kg / m3

Nangangahulugan ito na ang tubig ay itinuturing na karaniwang siksik at ito ay mas mabigat kaysa sa iba pang likido. Ang hangin ay makabuluhang mas magaan, at ito ay isang lubos na nakaka-compress na likido.

kapangyarihan

Ang kahulugan ng kapangyarihan ay ibinibigay bilang kakayahan ng paggawa ng trabaho sa yunit ng oras. O masasabi nating tapos na ang trabaho bawat oras ng yunit.

Power = Trabaho tapos bawat yunit ng oras.

Ang yunit ng trabaho ay Joule (J) at ang yunit ng oras ay pangalawa (s).

Ang yunit ng kapangyarihan ay nakuha bilang J / s (Joule / segundo). Ang yunit na Joule / pangalawa sa pangkalahatan ay kilala bilang watt (w).

Tanong at Sagot

Ano ang mga uri ng likido ayon sa estado?

Ayon sa estado, mayroong dalawang uri ng likido.

  1. Likido
  2. Gas

Ibigay ang pangalan ng mga sangay ng likido na mekaniko.

  1. Mga hydrostatics
  2. Fluid kinematics
  3. Fluid dinamika

Ano ang tunay na likido?

Nagtataglay ito ng karamihan sa mga praktikal na katangian,

  1. Nakakalat
  2. Nakaka-compress
  3. Pagkiskisan
  4. Tensiyon sa ibabaw

Tukuyin: Dimensyon at yunit

Ang isang sukat ay maaaring tukuyin bilang isang paglalarawan ng mga nasusukat na dami o katangian ng isang bagay tulad ng masa, haba, temperatura, presyon, oras atbp.

Ang pag-unawa sa yunit ay maaaring isaalang-alang bilang pamantayan sa pagsukat sa sukat o kalidad.

Magbigay ng apat na pangunahing sukat ng SI (Standard International).

Misa (M)
Haba (L)
Oras (T)
Temperatura (K)

Ano ang SI (Standard International) System?

International System (SI). Noong 1960 ang 11th Ang Pangkalahatang Kumperensya na inayos sa Timbang at Sukat, ang pandaigdigang samahan na responsable para sa pamamahala ng tumpak, sistematikong mga pamantayan ng pagsukat, na tinanggap nang maayos ang International System of Units bilang pamantayang internasyonal.

Magpatala ng tatlong mga aplikasyon ng likido na mekanika.

  • Disenyo ng supersonic aircrafts
  • Ang network ng channel ng pamamahagi ng tubig
  • Ang mga niyumatik at haydroliko iba't ibang mga aparatong kontrol sa likido

Ano ang mga instrumento sa pagsukat ng presyon?

  • Pagsukat ng presyon ng tubo ng Bourdon
  • Pagsukat sa vacuum
  • Manomiter

Magbigay ng anumang tatlong pangalan ng mga prinsipyo ng likido na mekaniko.

  • Teorema ni Bernoulli
  • Paraan ni Rayleigh at pi-teorema ng Buckingham
  • Prinsipyo ni Archimede

MCQ sa Mga Artikulo

Piliin ang sangay ng likido ng mekaniko; ang pag-aaral ay may kasamang lakas at lakas na kumikilos sa paggalaw ng likido?

(a) Hydro statics (b) Fluid kinematics         (c) Fluid dynamics            (d) Wala

Alin sa mga sumusunod na sangay ng likido sa mekaniko, walang paggugupit ng stress o paggalaw ng likido?

(a) Hydro statics               (b) Fluid kinematics (c) Fluid dynamics (d) Wala

Ang isang perpektong likido ay kilala bilang likido na________

(A) In-compressible          (b) Compressible (c) Viscous (d) Wala

Ang isang tunay na likido ay isa na nagtataglay ng ________

(a) In-compressible          (b) Malapot             (c) Inviscid (d) Walang Friksiyon

Alin sa mga sumusunod ang pangunahing prinsipyo ng fluid dynamics?

(a) Batas ng paglamig ni Newton         (b) Batas ng lapot ni Newton

(c) Batas ng gearing (d) Stefan-Boltzmann

Alin sa mga sumusunod ang haydrolikong makinarya?

(a) Spiral gear (b) Crank shaft  (c) Turbine          (d) pagbabarena

Piliin ang pangalan ng istrakturang haydroliko mula sa mga sumusunod na pagpipilian.

(a) beam ng bahay (b) istraktura ng makina     (c) Dam (d) Wala

Alin sa mga sumusunod ang isang aparatong pagsukat ng daloy?

(a) Rotameter   (b) gauge ng tubo ng Bourdon (c) Manometer (d) Wala

Ano ang yunit ng Lakas?

(a) J / s    (b) J (c) Nm (d) K

Ano ang unit ng density?

(a) kg (b) m / s (c) kg / m3 (d) m2

Konklusyon

Ang artikulong ito ay kapaki-pakinabang upang makuha ang pangunahing kaalaman tungkol sa pangunahing mekanismo ng likido. Kasama sa artikulo ang pag-unawa sa ilang mga pangunahing termino tulad ng hydrostatics, fluid kinematics at fluid dynamics. Ang listahan ng iba't ibang mga prinsipyo ng likido na mekaniko at mga aplikasyon ay ibinibigay upang makakuha ng isang ideya tungkol sa paksa at mga paksa sa pag-aaral sa hinaharap. Sa huli, ang dimensyon at mga kahulugan ng yunit ay ibinibigay na may detalyadong mga halimbawa.

Ang artikulong ito ay nagtuturo sa iyo upang mailarawan at alalahanin ang mga application ng mga likido na mekanika sa iyong pang-araw-araw na buhay. Kailangan mong makipagtulungan sa mga application na may mga prinsipyo ng fluid mekaniko.

Higit pang paksang nauugnay sa mga likidong mekaniko, mangyaring pindutin dito.

Tungkol kay Deepakkumar Jani

Mga batayan ng likido mekanika | Ang Lahat ng Mahahalagang KonseptoAko si Deepak Kumar Jani, Sumusunod sa PhD sa Mekanikal- Napapanibagong enerhiya. Mayroon akong limang taon ng pagtuturo at dalawang taong karanasan sa pagsasaliksik. Ang aking paksa na lugar ng interes ay ang thermal engineering, automobile engineering, Mechanical pagsukat, Engineering Drawing, Fluid mechanics atbp Nag-file ako ng isang patent sa "Hybridization ng berdeng enerhiya para sa paggawa ng kuryente". Nag-publish ako ng 17 mga papeles sa pagsasaliksik at dalawang libro.
Natutuwa akong maging bahagi ng Lambdageeks at nais kong ipakita ang ilan sa aking kadalubhasaan sa isang simpleng pamamaraan sa mga mambabasa.
Bukod sa mga akademiko at pagsasaliksik, gusto ko ang paglibot sa kalikasan, pagkuha ng kalikasan at paglikha ng kamalayan tungkol sa kalikasan sa mga tao.
Kumonekta tayo sa pamamagitan ng LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/jani-deepak-b0558748/.
Sumangguni rin sa aking You-tube Channel patungkol sa "Imbitasyon mula sa Kalikasan"

Mag-iwan ng komento

Ang iyong email address ay hindi ilalathala. Ang mga kailangang field ay may markang *

en English
X