11. Dimensioanalyysi. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

Samankaltaiset tiedostot
12. Mallikokeet. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

17. Pyörivät virtauskoneet. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

4. Kontrollitilavuusajattelu ja massan säilyminen. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

(b) Tunnista a-kohdassa saadusta riippuvuudesta virtausmekaniikassa yleisesti käytössä olevat dimensiottomat parametrit.

14. Putkivirtausten ratkaiseminen. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

9. Kitkaton virtaus ja potentiaaliteoria. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

3. Bernoullin yhtälön käyttö. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

7. Differentiaalimuotoinen jatkuvuusyhtälö. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

15. Rajakerros ja virtaus kappaleiden ympäri. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, perjantai klo 12:00-16:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet.

0. Johdatus virtausmekaniikkaan ( , 1.11, 23 s.)

0. Johdatus virtausmekaniikkaan. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

Chapter 1. Preliminary concepts

KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, perjantai :00-12:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet.

KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet, K2017 Tentti, pe :00-17:00 Lue tehtävät huolellisesti. Selitä tehtävissä eri vaiheet.

Viikon aiheena putkivirtaukset

Kertaus 3 Putkisto ja häviöt, pyörivät koneet. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

(c) Kuinka suuri suhteellinen virhe painehäviön laskennassa tehdään, jos virtaus oletetaan laminaariksi?

Kuva 1: Yksinkertainen siniaalto. Amplitudi kertoo heilahduksen laajuuden ja aallonpituus

Kuva 1. Virtauksen nopeus muuttuu poikkileikkauksen muuttuessa

MUISTIO No CFD/MECHA pvm 22. kesäkuuta 2011

(b) Määritä pumpun todellinen nostokorkeus, jos pumpun hyötysuhde on 65 %. 160 mm. 100 mm. 650 rpm. Kuva 1: Tehtävän asettelu.

KJR-C2003 MAE130A UCI ME336 UTSA Summer2015 Lecture 01 Mitä tarkoittaa fluidi?

Demo 5, maanantaina RATKAISUT

Aineskuljetus avouomassa

y 2 h 2), (a) Näytä, että virtauksessa olevan fluidialkion tilavuus ei muutu.

Esim: Mikä on tarvittava sylinterin halkaisija, jolla voidaan kannattaa 10 KN kuorma (F), kun käytettävissä on 100 bar paine (p).

PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)

1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot

Probabilistiset mallit (osa 2) Matemaattisen mallinnuksen kurssi Kevät 2002, luento 10, osa 2 Jorma Merikoski Tampereen yliopisto

PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)

Fluidi virtaa vaakasuoran pinnan yli. Pinnan lähelle muodostuvan rajakerroksen nopeusjakaumaa voidaan approksimoida funktiolla

PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

,-xrt:lrw. Losses: apr,i"rio., : (f *) + pv2 and, apr*, : Kr*, L. Power: P:LpQ. Ef :*,,r(r'r f)*, -l,in(t* f),, Ensimmäinen välikoe. pv, g.o4.

Harjoitus 3: Hydrauliikka + veden laatu

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Valomylly. (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta.

279.4 mm. k j i mm. measurements mm. (In a testcase Ω < 0)

Putkistovirtausmittauksia

Luku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste

Informaation leviäminen väkijoukossa matemaattinen mallinnus

Avaruuslävistäjää etsimässä

Jonot. Lukujonolla tarkoitetaan ääretöntä jonoa reaalilukuja a n R, kun indeksi n N. Merkitään. (a n ) n N = (a n ) n=1 = (a 1, a 2, a 3,... ).

Merkitse yhtä puuta kirjaimella x ja kirjoita yhtälöksi. Mikä tulee vastaukseksi? 3x + 2x = 5x + =

Lämmönsiirtimen ripojen optimointi

Venttiilin painehäviön mittaus


KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

Luku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste


PALOTEKNINEN SUUNNITELMA TOIMINNALLINEN TARKASTELU

Tähtien magneettinen aktiivisuus; 1. luento

40 vuotta mallikoetoimintaa. Otaniemessä

HALLIN ILMIÖ 1. TUTKITTAVAN ILMIÖN TEORIAA

Työvälineistä komentoihin

Ympyrän yhtälö

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Objective Marking. Taitaja 2014 Lahti. Skill Number 603 Skill Koneistus Competition Day 1. Competitor Name

Kon Hydraulijärjestelmät

Esimerkkejä vaativuusluokista

1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Uponor Push 23A Pumppu- ja sekoitusryhmä

S: siirtää listan ensimmäisen luvun viimeiseksi V: vaihtaa keskenään listan kaksi ensimmäistä lukua

Länsiharjun koulu 4a

MetropAccess Digiroad tieverkon koostaminen ja sen sisältö.

Talousmatematiikan perusteet: Luento 18. Määrätty integraali Epäoleellinen integraali

KJR-C2002 Kontinuumimekaniikan perusteet Kurssiesite

ELINTARVIKE MARKKINOINNIN PERUSTEET YET-004

Hydrauliikka: kooste teoriasta ja käsitteistä

Jakso 1: Pyörimisliikkeen kinematiikkaa, hitausmomentti

Teknillinen korkeakoulu Mat Epälineaarisen elementtimenetelmän perusteet (Mikkola/Ärölä) 4. harjoituksen ratkaisut

Käytetään satunnaismuuttujaa samoin kuin tilastotieteen puolella:

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Ohjelmoinnin peruskurssi Y1

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI.

Tilastollisen analyysin perusteet Luento 8: Lineaarinen regressio, testejä ja luottamusvälejä

Hunajakakku menossa lingottavaksi

HONDA PELAA VARMASTI.

Tuotetiedot. Tuotemerkintäesimerkki

FYSA220/1 (FYS222/1) HALLIN ILMIÖ

Suomen vesihuoltoverkostojen kunto ja saneeraustarpeen kehittyminen tulevaisuudessa

Sedimenttiprosessit ja fluviaalimorfologia

KIERTOHEILURI JA HITAUSMOMENTTI

tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan harjoitella mittauspöytäkirjan itsenäistä tekemistä sekä työselostuksen laatimista

x = π 3 + nπ, x + 1 f (x) = 2x (x + 1) x2 1 (x + 1) 2 = 2x2 + 2x x 2 = x2 + 2x f ( 3) = ( 3)2 + 2 ( 3) ( 3) = = 21 tosi

1 GDL-OBJEKTIN TUONTI...1

Belt Pilot käyttöohje, yleistä

pitkittäisaineistoissa

METALLILETKUJEN ASENNUSOHJEITA

ψ(x) = A cos(kx) + B sin(kx). (2) k = nπ a. (3) E = n 2 π2 2 2ma 2 n2 E 0. (4)

Lukujoukot. Luonnollisten lukujen joukko N = {1, 2, 3,... }.

Luvun 12 laskuesimerkit

MAT Todennäköisyyslaskenta Tentti / Kimmo Vattulainen

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017

on radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1).

tutustua kiertoheilurin teoriaan ja toimintaan

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

NIVELAKSELIT JA -OSAT

Transkriptio:

11. Dimensioanalyysi KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

Päivän anti Miten yksittäisen virtaustapauksen tuloksia voidaan yleistää tarkastelemalla ilmiöön liittyvien suureiden yksiköitä? Motivointi: dimensioanalyysin avulla pystymme paljastamaan virtaustilanteeseen liittyviä keskeisiä riippuvuuksia Young et al, kappaleet 7.1-7.7

Osaamistavoitteet Tunnistaa virtausmekaniikassa yleisesti käytettävät dimensiottomat parametrit Kuvata dimensioanalyysin keskeisen ajatuksen ja tarkoituksen Määrittää virtausongelmaan liittyvät dimensiottomat parametrit Buckinghamin teoreemaa käyttäen

Mikä on dimensioanalyysin keskeinen idea ja etu?

Mikä on dimensioanalyysin keskeinen idea ja etu? Esimerkki: putken painehäviö; dimensiollinen muoto Varioitavat suureet Kokeilla selvitettävä yhteys Halkaisija: vaihdellaan putkea; työlästä Aineominaisuudet: vaihdellaan fluidia; työlästä, ei onnistu riippumattomasti Nopeus: vaihdellaan virtausnopeutta; kohtuullisen helppoa

Mikä on dimensioanalyysin keskeinen idea ja etu? Esimerkki: putken painehäviö; dimensioton muoto Kokeilla selvitettävä yhteys Dimensioton tutkittava suure Varioitava dimensioton parametri; helppoa; varioidaan nopeutta

Mikä on dimensioanalyysin keskeinen idea ja etu? Dimensiollisten suureiden lukumäärä Buckinghamin -teoreema Suureiden ui perusyksiköiden lukumäärä (yleensä 2 3)

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida?

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 1: Listaa relevantit muuttujat Selitettävä muuttuja Painehäviö/yksikköpituus Putken halkaisija Selittävät muuttujat Tiheys Dynaaminen viskositeetti Virtausnopeus k=5

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 2: Määritä muuttujien yksiköt Young et al (2012), Introduction to Fluid Mechanics, 5th edition

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 2: Määritä muuttujien yksiköt Young et al (2012), Introduction to Fluid Mechanics, 5th edition

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 3: Määritä -termien lukumäärä Dimensiollisten suureiden lukumäärä Suureiden ui perusyksiköiden lukumäärä (yleensä 2 3) k r=5 3=2

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 4: Valitse toistuvat muuttujat Selitettävä muuttuja (ei valita) Valitse r kpl toisistaan riippumattomia r=3

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 5: Muodosta -termit käyttäen yhtä ei-toistuvaa muuttuja kerrallaan Ei-toistuva muuttuja Toistuvat muuttujat k r=2

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 6: Tarkista, että -termit ovat dimensiottomia

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Vaihe 7: Esitä saatu dimensioton yhteys ja pohdi Dimensioton selitettävä muuttuja Painehäviökerroin Dimensiottomat tunnusluvut Halkaisijaan referoitu Reynoldsin luku

Miten dimensioanalyysi voidaan systematisoida? Yhteenveto 1) 2) 4) 6) 7) Relevantit muuttujat k Muuttujien yksiköt r -termien lukumäärä (k-r kpl) Toistuvat muuttujat (r kpl) -termit (k-r kpl) Dimensiottomuus Dimensioton yhteys

Mistä tietää, mitkä muuttujat ovat relevantteja?

Mistä tietää, mitkä muuttujat ovat relevantteja? Geometria (pituus, leveys, kulma...) Aineominaisuudet (tiheys, viskositeetti...) Ulkoiset tekijät (paine, nopeus, painovoima...)

Miten toistuvien muuttujien valinta vaikuttaa termeihin?

Miten toistuvien muuttujien valinta vaikuttaa -termeihin?

Miten toistuvien muuttujien valinta vaikuttaa -termeihin? Young et al (2012), Introduction to Fluid Mechanics, 5th edition

Mitkä ovat yleisiä dimensiottomia suureita virtausmekaniikassa?

Young et al (2012), Introduction to Fluid Mechanics, 5th edition

Miten dimesioanalyysi kytkeytyy koetulosten analysointiin?

Miten dimesioanalyysi kytkeytyy koetulosten analysointiin? Kokeilla selvitettävä Young et al (2012), Introduction to Fluid Mechanics, 5th edition

Mitä opimme?

Päivän anti Miten yksittäisen virtaustapauksen tuloksia voidaan yleistää tarkastelemalla ilmiöön liittyvien suureiden yksiköitä?

Seuraavaksi kerraksi Torstain luennon aiheena: Mallikokeet, Young et al (2012): 7.8-7.9 Miten sama virtausongelma voidaan mallintaa eri asetelmalla ja miten tämä on perusteltavissa dimensioanalyysillä? Motivointi: useissa käytännön tilanteissa on tarpeellista tutkia suunnitellun laitteen, rakennelman, kulkuneuvon tai järjestelmän toimintaa käytännöllisemmässä mittakaavassa