Scherspannung an der Grenze für turbulente Grenzschicht über flacher Platte Taschenrechner

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Turbulente Strömung

✖Die Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmungen ist definiert als die Flüssigkeitsmasse pro Volumeneinheit der Flüssigkeit.ⓘ Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung [ρ_f]			+10% -10%
✖Die Freistromgeschwindigkeit für die Grenzschichtströmung ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit weit stromaufwärts eines Körpers, also bevor der Körper die Möglichkeit hat, die Flüssigkeit abzulenken und zu verlangsamen.ⓘ Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung [V_∞]			+10% -10%
✖Die Viskosität einer Flüssigkeit für die Grenzschichtströmung ist ein Maß für den Widerstand der Flüssigkeit gegen Verformung bei einer bestimmten Geschwindigkeit.ⓘ Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung [μ]			+10% -10%
✖Die Dicke der Grenzschicht ist der Abstand senkrecht zur Wand zu einem Punkt, an dem die Strömungsgeschwindigkeit im Wesentlichen die „asymptotische“ Geschwindigkeit erreicht hat.ⓘ Dicke der Grenzschicht [𝛿]			+10% -10%

✖Scherspannung für Grenzschichtströmungen ist eine Kraft, die dazu neigt, eine Verformung des Fluids durch Gleiten entlang einer Ebene oder Ebenen parallel zur ausgeübten Spannung zu verursachen.ⓘ Scherspannung an der Grenze für turbulente Grenzschicht über flacher Platte [𝜏]

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Formel

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Scherspannung an der Grenze für turbulente Grenzschicht über flacher Platte

Formel

`"𝜏" = 0.0225*"ρ"_{"f"}*"V"_{"∞"}^2*("μ"/("ρ"_{"f"}*"V"_{"∞"}*"𝛿"))^(1/4)`

Beispiel

`"0.068526N/m²"=0.0225*"890kg/m³"*("0.15m/s")^2*("0.001N*s/m²"/("890kg/m³"*"0.15m/s"*"0.014m"))^(1/4)`

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Scherspannung an der Grenze für turbulente Grenzschicht über flacher Platte Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Scherspannung für Grenzschichtströmung = 0.0225*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2*(Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung/(Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung*Dicke der Grenzschicht))^(1/4)
𝜏 = 0.0225*ρ_f*V_∞^2*(μ/(ρ_f*V_∞*𝛿))^(1/4)
Diese formel verwendet 5 Variablen

Verwendete Variablen

Scherspannung für Grenzschichtströmung - (Gemessen in Paskal) - Scherspannung für Grenzschichtströmungen ist eine Kraft, die dazu neigt, eine Verformung des Fluids durch Gleiten entlang einer Ebene oder Ebenen parallel zur ausgeübten Spannung zu verursachen.
Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung - (Gemessen in Kilogramm pro Kubikmeter) - Die Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmungen ist definiert als die Flüssigkeitsmasse pro Volumeneinheit der Flüssigkeit.
Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung - (Gemessen in Meter pro Sekunde) - Die Freistromgeschwindigkeit für die Grenzschichtströmung ist die Geschwindigkeit der Flüssigkeit weit stromaufwärts eines Körpers, also bevor der Körper die Möglichkeit hat, die Flüssigkeit abzulenken und zu verlangsamen.
Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung - (Gemessen in Pascal Sekunde) - Die Viskosität einer Flüssigkeit für die Grenzschichtströmung ist ein Maß für den Widerstand der Flüssigkeit gegen Verformung bei einer bestimmten Geschwindigkeit.
Dicke der Grenzschicht - (Gemessen in Meter) - Die Dicke der Grenzschicht ist der Abstand senkrecht zur Wand zu einem Punkt, an dem die Strömungsgeschwindigkeit im Wesentlichen die „asymptotische“ Geschwindigkeit erreicht hat.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung: 890 Kilogramm pro Kubikmeter --> 890 Kilogramm pro Kubikmeter Keine Konvertierung erforderlich
Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung: 0.15 Meter pro Sekunde --> 0.15 Meter pro Sekunde Keine Konvertierung erforderlich
Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung: 0.001 Newtonsekunde pro Quadratmeter --> 0.001 Pascal Sekunde (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Dicke der Grenzschicht: 0.014 Meter --> 0.014 Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

𝜏 = 0.0225*ρ_f*V_∞^2*(μ/(ρ_f*V_∞*𝛿))^(1/4) --> 0.0225*890*0.15^2*(0.001/(890*0.15*0.014))^(1/4)

Auswerten ... ...

𝜏 = 0.0685255795945798

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.0685255795945798 Paskal -->0.0685255795945798 Newton pro Quadratmeter (Überprüfen sie die konvertierung hier)

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.0685255795945798 ≈ 0.068526 Newton pro Quadratmeter <-- Scherspannung für Grenzschichtströmung

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Maiarutselvan V.

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V. hat diesen Rechner und 300+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Sanjay Krishna

Amrita School of Engineering (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna hat diesen Rechner und 200+ weitere Rechner verifiziert!

< 21 Grenzschichtfluss Taschenrechner

Scherspannung an der Grenze für turbulente Grenzschicht über flacher Platte

Gehen Scherspannung für Grenzschichtströmung = 0.0225*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2*(Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung/(Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung*Dicke der Grenzschicht))^(1/4)

Viskosität der Flüssigkeit für die Widerstandskraft auf der Platte

Gehen Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung = Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte/(0.73*Plattenbreite für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung*sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung))

Breite der Platte für die Widerstandskraft auf der Platte

Gehen Plattenbreite für Grenzschichtströmung = Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte/(0.73*Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung*sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung))

Widerstandskraft auf der Platte

Gehen Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte = 0.73*Plattenbreite für Grenzschichtströmung*Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung*sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung)

Reynoldszahl für die Widerstandskraft auf der Platte

Gehen Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung = (Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte/(0.73*Plattenbreite für Grenzschichtströmung*Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung))^2

Flüssigkeitsgeschwindigkeit für Reynoldszahl

Gehen Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung = (Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung*Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung)/(Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Länge der Platte für Grenzschichtströmung)

Plattenlänge für Reynold-Zahl

Gehen Länge der Platte für Grenzschichtströmung = (Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung*Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung)/(Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung)

Flächeninhalt für den durchschnittlichen Widerstandskoeffizienten

Gehen Fläche der Grenzschichtströmung = Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte/(1/2*Widerstandskoeffizient für Grenzschichtströmung*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2)

Durchschnittlicher Widerstandskoeffizient für Widerstandskraft

Gehen Widerstandskoeffizient für Grenzschichtströmung = Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte/(1/2*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Fläche der Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2)

Reynold-Zahl am Ende der Platte

Gehen Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung = (Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung*Länge der Platte für Grenzschichtströmung)/Viskosität der Flüssigkeit für Grenzschichtströmung

Widerstandskraft für durchschnittlichen Widerstandskoeffizienten

Gehen Ziehkraft auf der Grenzschicht-Strömungsplatte = 1/2*Widerstandskoeffizient für Grenzschichtströmung*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Fläche der Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2

Freestream-Geschwindigkeit für lokalen Widerstandskoeffizienten

Gehen Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung = sqrt(Scherspannung für Grenzschichtströmung/(1/2*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Lokaler Widerstandsbeiwert für die Grenzschicht))

Lokaler Widerstandskoeffizient für Scherspannung

Gehen Lokaler Widerstandsbeiwert für die Grenzschicht = Scherspannung für Grenzschichtströmung/(1/2*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2)

Scherspannung für lokalen Widerstandskoeffizienten

Gehen Scherspannung für Grenzschichtströmung = 1/2*Lokaler Widerstandsbeiwert für die Grenzschicht*Flüssigkeitsdichte für Grenzschichtströmung*Freestream-Geschwindigkeit für Grenzschichtströmung^2

Dicke der Grenzschicht für die Blasius-Lösung

Gehen Dicke der Grenzschicht = (4.91*Abstand Vorderkante für Grenzschichtströmung)/(sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung))

Dicke der Grenzschicht

Gehen Dicke der Grenzschicht = (5.48*Abstand Vorderkante für Grenzschichtströmung)/(sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung))

Abstand von der Vorderkante

Gehen Abstand Vorderkante für Grenzschichtströmung = Dicke der Grenzschicht*(sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung))/5.48

Entfernung von Leading Edge für Blasius' Lösung

Gehen Abstand Vorderkante für Grenzschichtströmung = Dicke der Grenzschicht*sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung)/4.91

Widerstandskoeffizient für Blasius' Lösung

Gehen Widerstandskoeffizient für Grenzschichtströmung = 1.328/(sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung))

Widerstandskoeffizient für Reynoldszahl

Gehen Widerstandskoeffizient für Grenzschichtströmung = 1.46/sqrt(Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung)

Reynoldszahl für den Widerstandskoeffizienten in Blasius‘ Lösung

Gehen Reynolds-Zahl für Grenzschichtströmung = (1.328/Widerstandskoeffizient für Grenzschichtströmung)^2

Scherspannung an der Grenze für turbulente Grenzschicht über flacher Platte Formel

Welche zwei Arten von Strömungen sind mit der Grenzschicht verbunden?

Es gibt zwei verschiedene Arten von Grenzschichtströmungen: laminare und turbulente. Die laminare Grenze ist eine sehr glatte Strömung, während die turbulente Grenzschicht Wirbel oder "Wirbel" enthält. Die laminare Strömung erzeugt weniger Hautreibungswiderstand als die turbulente Strömung, ist jedoch weniger stabil.

Warum nimmt die Dicke der Grenzschicht zu?

Wenn der ankommende gleichmäßige Fluss über eine flache Platte fließt, haften die Flüssigkeitsteilchen in der Nähe der Platte an der Platte (rutschfester Zustand). Dies bedeutet, dass der Impuls der flachen Platte in die Flüssigkeit diffundiert. Und daher nimmt die Grenzschichtdicke zu, wenn sich das Fluid stromabwärts bewegt.

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