Karakteristisk längd

en karakteristisk längd är vanligtvis volymen för ett system dividerat med dess yta:

L c = v b o d y / A S u r f A c e {\displaystyle L_{c}=V_{\mathrm {body} }/A_{\mathrm {surface} }}

till exempel vid beräkning av flöde genom cirkulära och icke-cirkulära rör för att undersöka flödesförhållanden (dvs. Reynolds-talet). I dessa fall är den karakteristiska längden rörets diameter, eller i fall av icke-cirkulära rör dess hydrauliska diameter D H {\displaystyle D_{h}} :

D h = 4 A c / p {\displaystyle D_{h}=4a_{c}/p}

där en c {\displaystyle A_{c}} är rörets tvärsnittsarea och p {\displaystyle p} är dess fuktade omkrets. Det definieras så att det reduceras till en cirkulär diameter av D för cirkulära rör.

för flöde genom en fyrkantig kanal med en sidolängd på A är den hydrauliska diametern D h {\displaystyle d_{h}}:

D h = 4 a 2 / 4 A = A {\displaystyle D_{h} = 4a^{2} / 4a = a}

För en rektangulär kanal med sidolängderna a och b:

D h = 4 a b 2(a + b ) = 2 a b a + b {\displaystyle D_{h}={\frac {4ab}{2 (a+b)}}={\frac {2ab}{a+b}}}

för fria ytor (t.ex. i öppet kanalflöde) inkluderar den fuktade omkretsen endast väggarna i kontakt med vätskan.

På samma sätt, i förbränningskammaren hos en raketmotor, definieras den karakteristiska längden L 2 {\displaystyle L^{*}} som kammarvolymen dividerad med halsområdet. Eftersom halsen på ett de Laval-munstycke är mindre än förbränningskammaren är den karakteristiska längden större än förbränningskammarens fysiska längd.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.