Sforzo di taglio al limite per strato limite turbolento su piastra piana calcolatrice

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Flusso turbolento

✖La densità del fluido per il flusso dello strato limite è definita come la massa del fluido per unità di volume del fluido.ⓘ Densità del fluido per il flusso dello strato limite [ρ_f]			+10% -10%
✖La velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite è la velocità del fluido molto a monte di un corpo, cioè prima che il corpo abbia la possibilità di deviare, rallentare il fluido.ⓘ Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite [V_∞]			+10% -10%
✖La viscosità del fluido per il flusso dello strato limite è una misura della resistenza del fluido alla deformazione a una data velocità.ⓘ Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite [μ]			+10% -10%
✖Lo spessore dello strato limite è la distanza normale alla parete fino a un punto in cui la velocità del flusso ha sostanzialmente raggiunto la velocità "asintotica".ⓘ Spessore dello strato limite [𝛿]			+10% -10%

✖La sollecitazione di taglio per il flusso dello strato limite è la forza che tende a provocare la deformazione del fluido mediante scorrimento lungo un piano o piani paralleli alla sollecitazione imposta.ⓘ Sforzo di taglio al limite per strato limite turbolento su piastra piana [𝜏]

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Formula

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Sforzo di taglio al limite per strato limite turbolento su piastra piana

Formula

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

Esempio

`"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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Sforzo di taglio al limite per strato limite turbolento su piastra piana Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite = 0.0225*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2*(Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite/(Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite*Spessore dello strato limite))^(1/4)
𝜏 = 0.0225*ρ_f*V_∞^2*(μ/(ρ_f*V_∞*𝛿))^(1/4)
Questa formula utilizza 5 Variabili

Variabili utilizzate

Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite - (Misurato in Pasquale) - La sollecitazione di taglio per il flusso dello strato limite è la forza che tende a provocare la deformazione del fluido mediante scorrimento lungo un piano o piani paralleli alla sollecitazione imposta.
Densità del fluido per il flusso dello strato limite - (Misurato in Chilogrammo per metro cubo) - La densità del fluido per il flusso dello strato limite è definita come la massa del fluido per unità di volume del fluido.
Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite - (Misurato in Metro al secondo) - La velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite è la velocità del fluido molto a monte di un corpo, cioè prima che il corpo abbia la possibilità di deviare, rallentare il fluido.
Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite - (Misurato in pascal secondo) - La viscosità del fluido per il flusso dello strato limite è una misura della resistenza del fluido alla deformazione a una data velocità.
Spessore dello strato limite - (Misurato in metro) - Lo spessore dello strato limite è la distanza normale alla parete fino a un punto in cui la velocità del flusso ha sostanzialmente raggiunto la velocità "asintotica".

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Densità del fluido per il flusso dello strato limite: 890 Chilogrammo per metro cubo --> 890 Chilogrammo per metro cubo Nessuna conversione richiesta
Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite: 0.15 Metro al secondo --> 0.15 Metro al secondo Nessuna conversione richiesta
Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite: 0.001 Newton secondo per metro quadrato --> 0.001 pascal secondo (Controlla la conversione qui)
Spessore dello strato limite: 0.014 metro --> 0.014 metro Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

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)

Valutare ... ...

𝜏 = 0.0685255795945798

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.0685255795945798 Pasquale -->0.0685255795945798 Newton per metro quadrato (Controlla la conversione qui)

RISPOSTA FINALE

0.0685255795945798 ≈ 0.068526 Newton per metro quadrato <-- Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite

(Calcolo completato in 00.020 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Maiarutselvan V

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V ha creato questa calcolatrice e altre 300+ altre calcolatrici!

Verificato da Sanjay Krishna

Amrita School of Engineering (ASE), Vallikavu

Sanjay Krishna ha verificato questa calcolatrice e altre 200+ altre calcolatrici!

< 21 Flusso dello strato limite Calcolatrici

Sforzo di taglio al limite per strato limite turbolento su piastra piana

Partire Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite = 0.0225*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2*(Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite/(Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite*Spessore dello strato limite))^(1/4)

Larghezza della piastra per forza di trascinamento sulla piastra

Partire Larghezza della piastra per il flusso dello strato limite = Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite/(0.73*Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite*sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite))

Viscosità del liquido per forza di trascinamento su piastra

Partire Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite = Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite/(0.73*Larghezza della piastra per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite*sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite))

Forza di trascinamento sul piatto

Partire Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite = 0.73*Larghezza della piastra per il flusso dello strato limite*Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite*sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite)

Coefficiente medio di trascinamento per forza di trascinamento

Partire Coefficiente di trascinamento per il flusso dello strato limite = Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite/(1/2*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Area della superficie per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2)

Area della superficie per coefficiente di resistenza medio

Partire Area della superficie per il flusso dello strato limite = Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite/(1/2*Coefficiente di trascinamento per il flusso dello strato limite*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2)

Forza di trascinamento per coefficiente di resistenza medio

Partire Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite = 1/2*Coefficiente di trascinamento per il flusso dello strato limite*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Area della superficie per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2

Numero di Reynold per forza di trascinamento su piastra

Partire Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite = (Trascina Forza sulla piastra di flusso dello strato limite/(0.73*Larghezza della piastra per il flusso dello strato limite*Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite))^2

Lunghezza della piastra per il numero di Reynold

Partire Lunghezza della piastra per il flusso dello strato limite = (Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite*Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite)/(Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite)

Velocità del fluido per il numero di Reynold

Partire Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite = (Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite*Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite)/(Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Lunghezza della piastra per il flusso dello strato limite)

Numero di Reynold all'estremità della piastra

Partire Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite = (Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite*Lunghezza della piastra per il flusso dello strato limite)/Viscosità del fluido per il flusso dello strato limite

Velocità Freestream per il coefficiente di trascinamento locale

Partire Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite = sqrt(Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite/(1/2*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Coefficiente di trascinamento locale per lo strato limite))

Coefficiente di resistenza locale per lo sforzo di taglio

Partire Coefficiente di trascinamento locale per lo strato limite = Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite/(1/2*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2)

Shear Stress per il coefficiente di resistenza locale

Partire Sforzo di taglio per il flusso dello strato limite = 1/2*Coefficiente di trascinamento locale per lo strato limite*Densità del fluido per il flusso dello strato limite*Velocità del flusso libero per il flusso dello strato limite^2

Spessore dello strato limite per la soluzione di Blasius

Partire Spessore dello strato limite = (4.91*Bordo principale della distanza per il flusso dello strato limite)/(sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite))

Spessore dello strato limite

Partire Spessore dello strato limite = (5.48*Bordo principale della distanza per il flusso dello strato limite)/(sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite))

Distanza dal bordo d'attacco

Partire Bordo principale della distanza per il flusso dello strato limite = Spessore dello strato limite*(sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite))/5.48

Distanza dall'avanguardia per la soluzione di Blasius

Partire Bordo principale della distanza per il flusso dello strato limite = Spessore dello strato limite*sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite)/4.91

Coefficiente di resistenza per la soluzione di Blasius

Partire Coefficiente di trascinamento per il flusso dello strato limite = 1.328/(sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite))

Coefficiente di resistenza per il numero di Reynold

Partire Coefficiente di trascinamento per il flusso dello strato limite = 1.46/sqrt(Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite)

Numero di Reynold per il coefficiente di trascinamento nella soluzione di Blasius

Partire Numero di Reynolds per il flusso dello strato limite = (1.328/Coefficiente di trascinamento per il flusso dello strato limite)^2

Sforzo di taglio al limite per strato limite turbolento su piastra piana Formula

Quali sono i due tipi di flusso associati allo strato limite?

Esistono due diversi tipi di flusso dello strato limite: laminare e turbolento. Il confine laminare è un flusso molto regolare, mentre lo strato limite turbolento contiene vortici o "vortici". Il flusso laminare crea una minore resistenza all'attrito della pelle rispetto al flusso turbolento ma è meno stabile.

Perché lo spessore dello strato limite aumenta?

Quando il flusso uniforme in entrata scorre su una piastra piatta, le particelle di fluido vicino alla piastra si attaccano alla piastra (condizione antiscivolo). Ciò significa che la quantità di moto della piastra piana viene diffusa al fluido. E quindi lo spessore dello strato limite aumenta quando il fluido si sposta a valle.

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