Mehanika fluidaMehanika fluidaMehanika fluida je dio fizike koji se bavi Mehanika fluida je dio fizike koji se bavi gibanjem fluida i silama koje djeluju na fluid.gibanjem fluida i silama koje djeluju na fluid.Mehanika fluida se dijeli na statiku fluida koja Mehanika fluida se dijeli na statiku fluida koja prouprouava ravnoteava ravnoteu fluida u mirovanju, u fluida u mirovanju, kinematikukinematiku fluida koja se bavi zakonima fluida koja se bavi zakonima gibanja fluida, i dinamiku fluida koja se bavi gibanja fluida, i dinamiku fluida koja se bavi silama koje djeluju na fluida i gibanjima koje silama koje djeluju na fluida i gibanjima koje nastaju djelovanjem tih sila te interakcija nastaju djelovanjem tih sila te interakcija izmeizmeu u vrstih tijela i fluida.vrstih tijela i fluida.

Fluid ili tekuFluid ili tekuinainaDefinicija fluida:Definicija fluida: Fluid je tvar koja struji (tj. Fluid je tvar koja struji (tj. neprekidno se deformira) pod djelovanjem neprekidno se deformira) pod djelovanjem ma kako malog ma kako malog sminogsminog naprezanja. Fluid naprezanja. Fluid moe biti u moe biti u kapljevitomkapljevitom ili plinovitom stanju.ili plinovitom stanju.Iz definicije fluida slijedi:Iz definicije fluida slijedi: U fluidu u U fluidu u mirovanju nema mirovanju nema sminihsminih naprezanja.naprezanja.Fluid dijelimo:Fluid dijelimo: Fluide dijelimo s obzirom na Fluide dijelimo s obzirom na veliinu deformacije kao posljedicu tlanog veliinu deformacije kao posljedicu tlanog naprezanja na kapljevine i plinovenaprezanja na kapljevine i plinove

Hipoteza kontinuumaHipoteza kontinuuma

Kontinuum je matematiKontinuum je matematiki model materije ki model materije prema kojem ona zadrprema kojem ona zadrava svoja fizikalna ava svoja fizikalna svojstva pri smanjivanju volumena u svojstva pri smanjivanju volumena u totoku.ku.Hipoteza kontinuuma omoguHipoteza kontinuuma omoguuje primjenu uje primjenu integralnog i diferencijalnog raintegralnog i diferencijalnog rauna u una u mehanici fluida.mehanici fluida.

Sile u fluidu Sile u fluidu masenemasene silesileMasene sile su posljedica poloaja mase u polju masene sile

je specifina masena sila = sila po jedininoj masi

2

SIMLT ; NF F = = Slika uz definiciju masenih sila

O

z

y

x

V

f

df m

f

22SI

mLT ; s

f f = =

Masena sila na esticu fluida:

d d dF f m f V= =

dV

F f V=

f

Sile u fluidu Sile u fluidu povrinske silepovrinske sile

n

S

Slika uz definiciju povrinskih sila

O

z

y

x

V

dS

Povrinske sile su sile dodira izmeu estica fluida ili izmeu estica fluida i stijenke. Definirane su specifinom vektorom povrinske sile ili naprezanjem

,

[ ] [ ]-1 2 SIML T ; Pa = =

Diferencijalna povrinska silna na elementarnu povrinu

dS

d = dF SPovrinska sila na ukupnu povrinu

= dS

F S

Povrinske sile u fluidu Povrinske sile u fluidu Povrinska sila (vektor naprezanja) za sluaj stanja tlanog naprezanja , [ ] [ ]-1 2 SIML T ; Pa

= =

tpn = +

p = tlak = normalno naprezanje

= viskozno naprezanje = tangencijalno n.t

Newtonov zakon viskoznosti

Generalizirani Newtonov zakon viskoznosti

U newtonskim fluidima viskozna naprezanja su linearno razmjerna brzini deformacije fluida. Koeficijent razmjernosti se naziva (dinamika) viskoznost fluida .

Viskoznost fluidaViskoznost fluidaViskoznost fluida je mjera otpora teenju fluida.

vAFh

=

F vA y

= =

vF

Ah

Uvjet lijepljenja Uvjet lijepljenja no no slipslip conditioncondition

Rotirajua posudaRotirajua posuda

Plovak u rotirajuoj posudiPlovak u rotirajuoj posudi

PloviloPlovilo

Promjena viskoznosti s temperaturomPromjena viskoznosti s temperaturom

NeNe--NewtonovskiNewtonovski fluidifluidi

Mehanika fluidaFluid ili tekuinaHipoteza kontinuumaSile u fluidu masene sileSile u fluidu povrinske silePovrinske sile u fluiduViskoznost fluidaUvjet lijepljenja no slip conditionRotirajua posudaPlovak u rotirajuoj posudiPloviloPromjena viskoznosti s temperaturomNe-Newtonovski fluidi