19.9
Hagen-Poiseuille akışı olarak bilinen, sabit yarıçaplı R olan düz silindirik bir tüpten geçen sabit, sıkıştırılamaz akışı düşünün.
Silindirik geometri, radyal, açısal ve eksenel ölçümler için r, θ ve z koordinatlarının kullanılmasına izin verir.
Tüpün eksenine paralel olarak akan sıvı, tamamen eksenel bir hız bileşenine sahiptir ve yalnızca radyal mesafe ile değişir.
Bu koşullar Navier-Stokes denklemlerini basitleştirerek, hızın merkezde en yüksek olduğunu ve duvarlara doğru azaldığını ve sınırda sıfıra ulaştığını gösteren parabolik bir hız profilini ortaya çıkarır.
Bu, sıvı parçacıklarının organize katmanlar halinde düzgün bir şekilde hareket ettiği laminer akışı gösterir.
Bu profili tüpün enine kesitine entegre etmek, akış hızını Q tüpün yarıçapının, sıvı viskozitesinin ve basınç gradyanının dördüncü kuvvetine bağlı olarak ifade eden Poiseuille yasasını verir.
Q'dan hesaplanan ortalama hız V, tüpün merkezinde gözlemlenen maksimum hızın yarısıdır.
Bu hız dağılımı, akışın merkezde en yüksek olduğunu ve duvarda parabolik olarak sıfıra düştüğünü doğrular.
Hagen-Poiseuille akışı, sabit yarıçapı R olan silindirik bir borudan geçen viskoz bir akışkanın sabit, sıkıştırılamaz akışını tanımlar. Bu akış profil…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.