Meddelande
På gamla.pluggakuten.se kan du fortfarande läsa frågorna och svaren som ställts, men du kan inte skapa ett nytt konto eller nya trådar. Nya frågor och nytt konto skapar du på det nya forumet, välkommen dit!
[HSF] Produktansatser
- taygetos
- Medlem
Offline
- Registrerad: 2012-11-05
- Inlägg: 1702
[HSF] Produktansatser
"När en vätska strömmar
laminärt
(utan virvelbildning) genom ett rör kan
man härleda ett uttryck för hur tryckfallet per längdenhet ändras i röret.
Sambandet som kallas Poiseuilles lag fungerar inte alls när strömningen blir
turbulent. Då krävs både dimensionsanalys (med rätt ansats) och
en del experimenterande för att få fram ett samband. Låt oss anta att tryckfallet fallet per
längdenhet (delta p/L)
bara beror på rörets diameter(D), strömningshastigheten (v), vätskans densitet (rå), och dess viskositet (η)."
1. "Gör en produktansats och ställ upp de ekvationer som enheterna ger
upphov till. Hur många obekanta får du och hur många ekva
tioner?"
MITT SVAR:
Delta p/L = k*(D^x)*(v^y)*(rå^z)*(η^2)
3 ekvationer för enheterna kg, m och s efter uppdelning av alla termer
Och 4 obekanta variabler, x, y, z, å - ingen går att lösa ut
2. "Det behövs alltså experiment för att bestämma en av de obekanta, dvs en
exponent för någon av variablerna. Om man mäter tryckfallet per längdenhet
och varierar bara en av storheterna D, v, rå, eller η
(och håller de andra konstanta) kan man med ett lämpligt diagram bestämma
en exponent. Strunta
för ett ögonblick i vad som är experimentellt möjligt och berätta vilken exponent som du vill bestämma först."
Här vet jag inte hur man ska göra. En första tanke blir att diametern, densiteten, och viskositeten kan vara kända fasta värden medan hastigheten ju är varierbar. Men jag vet varken om jag är på rätt väg eller hur jag skulle motivera det.
3. "Genom att använda samma vätska och samma rördiameter och bara variera
strömningshastigheten kan man visa att
delta p / L = konstant(nedsänkt 2:a)*v^(7/4)
Visa nu hur tryckfallet per längdenhet beror på de fyra variablerna i ansatsen."
Vad betyder den nedsänkta tvåan??
Hur kan jag använda detta uttrycket för att visa att tryckfallet per längdenhet verkligen hänger ihop med min produktansats?
EDIT: jag har löst själva uppgiften MEN förstår inte hur jag kan använda/hur jag VET att jag kan använda v's exponent här i mitt ursprungliga uttryck, produktansatsen. Och jag förstår fortfarande inte tvåan vid konstanten...
4. "Till sist, hur bestämmer man konstanten i uttrycket?"
INGEN aning...
Senast redigerat av taygetos (2016-09-16 10:00)
- bebl
- Medlem
Offline
- Registrerad: 2009-04-21
- Inlägg: 6670
Re: [HSF] Produktansatser
För historik och andra formuleringar se https://sv.wikipedia.org/wiki/Hagen-Poiseuilles_lag
När du skriver
MITT SVAR:
Delta p/L = k*(D^x)*(v^y)*(rå^z)*(η^2)
3 ekvationer för enheterna kg, m och s efter uppdelning av alla termer
Och 4 obekanta variabler, x, y, z, å - ingen går att lösa ut
ser jag inga termer utan bara faktorer (uppbyggda av potenser)
Däremot om du logaritmerar uttrycket (bra för feluppskattning) får du termer
från första logaritmlagen då
Vid feluppskattning använder man sig av logarirtmisk derivering för att erhålla
korrekta feluttryck som kan ligga till grunden för en maximal-feluppskattning
eller ett medelfel-uppskattning.
"Vad betyder den nedsänkta tvåan??
Hur kan jag använda detta uttrycket för att visa att tryckfallet per längdenhet verkligen hänger ihop med min produktansats? "
Att skriva är ett sätt att ange att den nya konstanten i uttrycket är ej densamma
som den ursprungliga . Utan en ny konstant
har tillkommit så att
men fortfarande bibehåller vi en multipel proportionalitet.
Med dimensionsanalys kan du bara bestämma exponenterna för ingående variabler.
Du behöver minst ett numeriskt resultat för att bestämma värdet på en numerisk konstant
i givet uttryck. se https://sv.wikipedia.org/wiki/Dimensionsanalys
Laborationer som bygger på användandet av dimensionsanalys brukar kallas för Richardson laborationer. se t.ex. http://sahlgrenska.gu.se/digitalAssets/ … afsson.pdf
http://www.fysik.su.se/grulab/teaching/ … jadern.pdf
http://www.fysik.su.se/grulab/teaching/ … omning.pdf
Senast redigerat av bebl (2016-09-17 03:07)
- taygetos
- Medlem
Offline
- Registrerad: 2012-11-05
- Inlägg: 1702
Re: [HSF] Produktansatser
Uppgift:
1. Jag skrev fel först, det ska vara faktorer och inte termer... Men har jag rätt i att det blir 3 ekvationer och 4 obekanta variabler?
2. Ska jag här titta efter den variabel (x y z eller å) som hjälper mest vid att lösa ekvationerna, mao lösa ut de andra?
3. Hur vet jag, när inte konstanten heller är den samma, att jag kan använda det uttrycket till att sätta in v's exponent i den ursprungliga produktansatsen?
4. Här förstår jag fortfarande inte hur man gör för en turbulent strömning som det är fråga om i denna uppgiften.