Springen naar inhoud

Wat doet de schuifspanning bij stromende fluida


  • Log in om te kunnen reageren

#1

markvincentt

    markvincentt


  • >100 berichten
  • 104 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 november 2010 - 21:39

Ik ben bezig met het bestuderen van stromende fluida, en het is me nog steeds niet echt duidelijk wat de schuifspanning is en wat deze inhoudt. Ik heb op youtube gezocht, maar daar kreeg ik alleen filmpjes van zeer slecht Engels sprekende professoren uit India. Dat hielp ook niet echt.

De schuifspanning 'tau' wordt als volgt genoteerd t=F/a
t=vplaat/h
t= dv/dy
dv/dy noemt men de snelheidsgradient
t=dynamische viscositeit * dv/dy

in deze laatste formule treedt de viscositeit op als evenredigheidsconstante.
De formules moet ik gewoon accepteren zoals ze er staan, maar ze leggen niet vanzelf uit wat de schuifspanning is en wat de functie ervan is bij een vloeistof dat zich bijv. tussen twee platen bevindt.
Weet iemand misschien wat de functie van de schuifspanning is (en wat er zo bijzonder aan is)

Ik hoop dat u met deze achtergrondinformatie, mijn vraag over schuifspanning in zulke situaties beter kunt uitleggen.

Alvast bedankt,

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2010 - 22:17

Ik ben bezig met het bestuderen van stromende fluida, en het is me nog steeds niet echt duidelijk wat de schuifspanning is en wat deze inhoudt.
...
De formules moet ik gewoon accepteren zoals ze er staan, maar ze leggen niet vanzelf uit wat de schuifspanning is en wat de functie ervan is bij een vloeistof dat zich bijv. tussen twee platen bevindt.


Je kan het eigenlijk zien als de wrijving met de grond van een 'normale' beweging.

Als je vloeistof door een buis stuurt, dan schuurt die ook een beetje tegen de rand, dat zijn dan die schuifspanningen.

Lees anders ook deze pagina eens door.

#3

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3053 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 november 2010 - 22:28

De schuifspanning 'tau' wordt als volgt genoteerd t=F/a
t=vplaat/h
t= dv/dy
dv/dy noemt men de snelheidsgradient
t=dynamische viscositeit * dv/dy
... Weet iemand misschien wat de functie van de schuifspanning is (en wat er zo bijzonder aan is)

De formules t=vplaat/h en t= dv/dy kloppen niet: t moet in die formules vervangen worden door de snelheidgradient.


Stel dat het gaat om een watergoot met een laag water, met waterhoogte H, en de stroming is laminair. Op het water drijft een houten plaat die voortgetrokken wordt met snelheid V. De snelheid van het water is v=0 aan de onderkant van de waterlaag, en v = V aan de bovenkant van de waterlaag. Daartussen is de snelheid v(y) = V * y/H, waarin y de hoogte van het meetpunt is.

Ben je bekend met differentieren? Dan weet je dat V/H hier gelijk is aan de snelheidsgradient dv/dy.

De kracht die nodig is om de drijvende plaat voort te trekken hangt af van de viscositeit van het water. Als de waterlaag vervangen zou worden door een even dikke laag stroop, met grote viscositeit, dan zou er veel meer kracht nodig zijn om de plaat voort te trekken met snelheid V.

De kracht die nodig is om de drijvende plaat voort te trekken met snelheid V is: F = µ A V/H.
µ is de (dynamische) viscositeit, een eigenschap van de vloeistof die je in tabellenboekjes kunt opzoeken. A is het oppervlak van de plaat.

In plaats van de kracht wordt vaak de schuifspanning τ genoteerd, dat is als het ware de kracht gecorrigeerd voor het oppervlak van de plaat: τ = F / A.
Dus geldt τ = µ V/H (of meer algemeen: τ = µ dv/dy)

#4

markvincentt

    markvincentt


  • >100 berichten
  • 104 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 13 november 2010 - 22:54

Je kan het eigenlijk zien als de wrijving met de grond van een 'normale' beweging.

Als je vloeistof door een buis stuurt, dan schuurt die ook een beetje tegen de rand, dat zijn dan die schuifspanningen.

Lees anders ook deze pagina eens door.

Hartstikke bedankt, ik dacht het al een beetje maar nu heb ik zekerheid en het is veel duidelijker geworden;)

#5

markvincentt

    markvincentt


  • >100 berichten
  • 104 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 november 2010 - 23:07

De formules t=vplaat/h en t= dv/dy kloppen niet: t moet in die formules vervangen worden door de snelheidgradient.


Stel dat het gaat om een watergoot met een laag water, met waterhoogte H, en de stroming is laminair. Op het water drijft een houten plaat die voortgetrokken wordt met snelheid V. De snelheid van het water is v=0 aan de onderkant van de waterlaag, en v = V aan de bovenkant van de waterlaag. Daartussen is de snelheid v(y) = V * y/H, waarin y de hoogte van het meetpunt is.

Ben je bekend met differentieren? Dan weet je dat V/H hier gelijk is aan de snelheidsgradient dv/dy.

De kracht die nodig is om de drijvende plaat voort te trekken hangt af van de viscositeit van het water. Als de waterlaag vervangen zou worden door een even dikke laag stroop, met grote viscositeit, dan zou er veel meer kracht nodig zijn om de plaat voort te trekken met snelheid V.

De kracht die nodig is om de drijvende plaat voort te trekken met snelheid V is: F = µ A V/H.
µ is de (dynamische) viscositeit, een eigenschap van de vloeistof die je in tabellenboekjes kunt opzoeken. A is het oppervlak van de plaat.

In plaats van de kracht wordt vaak de schuifspanning τ genoteerd, dat is als het ware de kracht gecorrigeerd voor het oppervlak van de plaat: τ = F / A.
Dus geldt τ = µ V/H (of meer algemeen: τ = µ dv/dy)

mooi gezegd jklien!

U ook vele malen dank,
Ik vroeg me alleen af, weet u dan hoe het zit met de viscositeit van smeermiddelen voor (auto)motoren, want terecht dat u zegt dat de viscositeit van stroop hoger ligt dan dat van water, want ik heb ergens gelezen dat de viscositeit van synthetische olie bijvoorbeeld erg temperatuur afhankelijk is, en dit moet ook zo zijn, anders stroomt het smeermiddel niet goed en zou de motor niet kunnen starten. Zeg ik hier iets verkeerds of...? want ik weet het nog niet zeker en ik wil hier graag een stuk over schrijven in mijn werkstuk over de weerstand in vloeistoffen.

Alvast bedankt


#6

markvincentt

    markvincentt


  • >100 berichten
  • 104 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 15 november 2010 - 23:14

Je kan het eigenlijk zien als de wrijving met de grond van een 'normale' beweging.

Als je vloeistof door een buis stuurt, dan schuurt die ook een beetje tegen de rand, dat zijn dan die schuifspanningen.

Lees anders ook deze pagina eens door.


Beste xenion,

U beschrijft de schuifspanning als de weerstand van een vloeiende stof met de grond danwel rand. U spreekt hierbij over een 'normale' beweging. Bedoelt u hiermee een laminaire stroming?

#7

Xenion

    Xenion


  • >1k berichten
  • 2606 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 15 november 2010 - 23:58

...Bedoelt u hiermee een laminaire stroming?


Ja, ik bedoel een laminaire stroming. Dit is niet mijn vakgebied, maar ik denk dat het intuļtief zo in te zien valt. Waarschijnlijk spelen de schuifspanningen bij turbulente stroming ook nog een rol, maar daar weet ik niks over ;)

#8


  • Gast

Geplaatst op 16 november 2010 - 10:25

Schuifspanningen spelen altijd een rol, ook in turbulente stromingen, maar dan is er niet meer aan te rekenen omdat, als er al een snelheidsgradient is aan te wijzen, deze na een halve seconde al weer compleet willekeurig is veranderd.

#9

markvincentt

    markvincentt


  • >100 berichten
  • 104 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 november 2010 - 12:39

Schuifspanningen spelen altijd een rol, ook in turbulente stromingen, maar dan is er niet meer aan te rekenen omdat, als er al een snelheidsgradient is aan te wijzen, deze na een halve seconde al weer compleet willekeurig is veranderd.

Ja klopt, dat komt omdat de turbulente stromingen onregelmatige ongelijke (snelle) stromingen zijn toch??. En bij laminair alles parallel is dus zou je wel een dv/dy hebben voor een bepaalde plaats in de vloeistof.

#10


  • Gast

Geplaatst op 16 november 2010 - 14:12

Ja turbulente stromingen zijn zeer chaotisch en alleen te beschrijven met statistiek en kansrekening. Van laminaire stromingen wordt meestal verondersteld dat ze stationair zijn en dus kun je op plaats x spreken van 'de snelheid' v. Dat is noodzakelijk om een niet tijdsafhankelijke gradient als dv/dx te kunnen berekenen.

#11

markvincentt

    markvincentt


  • >100 berichten
  • 104 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 16 november 2010 - 22:27

De formules t=vplaat/h en t= dv/dy kloppen niet: t moet in die formules vervangen worden door de snelheidgradient.


Stel dat het gaat om een watergoot met een laag water, met waterhoogte H, en de stroming is laminair. Op het water drijft een houten plaat die voortgetrokken wordt met snelheid V. De snelheid van het water is v=0 aan de onderkant van de waterlaag, en v = V aan de bovenkant van de waterlaag. Daartussen is de snelheid v(y) = V * y/H, waarin y de hoogte van het meetpunt is.

Ben je bekend met differentieren? Dan weet je dat V/H hier gelijk is aan de snelheidsgradient dv/dy.

De kracht die nodig is om de drijvende plaat voort te trekken hangt af van de viscositeit van het water. Als de waterlaag vervangen zou worden door een even dikke laag stroop, met grote viscositeit, dan zou er veel meer kracht nodig zijn om de plaat voort te trekken met snelheid V.

De kracht die nodig is om de drijvende plaat voort te trekken met snelheid V is: F = µ A V/H.
µ is de (dynamische) viscositeit, een eigenschap van de vloeistof die je in tabellenboekjes kunt opzoeken. A is het oppervlak van de plaat.

In plaats van de kracht wordt vaak de schuifspanning τ genoteerd, dat is als het ware de kracht gecorrigeerd voor het oppervlak van de plaat: τ = F / A.
Dus geldt τ = µ V/H (of meer algemeen: τ = µ dv/dy)


beste jkien,

sorry dat ik u (alweer) lastig val:P

U heeft het over een dynamische plaat en stationaire plaat met een vloeistof ertussen. De dynamische drijft op de vloeistof. Kunt u mij misschien uitleggen wat de afschuifkracht inhoudt. Ik weet dat het bij de dynamische plaat hoort, maar wat het precies is weet ik niet. Is het de snelheid waarmee deze wordt voortgetrokken omdat de vloeistof vanzichzelf al een snelheid bezit? Of is het een kracht waarmee het geduwd is of iets dergelijks??..

als u niet begrijpt wat ik bedoel: op deze site de eerste afbeelding staat er een vector met afschuifkracht bij de bovenste plaat. http://www.tribolex....iscositeit.html

Veranderd door markvincentt, 16 november 2010 - 22:28






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures