Stišljivost fluida

Stišljiv fluid je fluid kod koga su elastične sile dominantne, pa zbog toga dolazi do promene zapremine, po čemu se razlikuje od nestišljivog fluida kod koga je zapremina nepromenljiva.[1][2][3][4][5] Ovaj model se primenjuje u dinamici gasova.

Nestišljiv fluid:

dm=ρdV=const. , dV1=dV2=dV=const. → ρ1=ρ2=ρ=const.

Stišljiv fluid:

dm=ρdV=const. , dV1≠dV2 → ρ1≠ρ2 → ρ≠const.
Napomena 1
Pri velikim promenama pritiska (hidraulički udar, podvodna eksplozija) nestišljivi fluidi se ponašaju kao stišljivi.
Napomena 2
Pri sporom, laganom strujanju gasa kada su promene pritiska male gas se ponaša približno kao nestišljiv fluid (problematika klimatizacije, termotehnike, itd.).

Kvantitativni opis stišljivosti

Gustina ρ = ρ(x,y,z,t) je veličina stanja i zavisi od druge dve veličine stanja - pritiska p i temperature T.

Koeficijent stišljivosti je relativna promena zapremine fluidnog delića po jediničnoj promeni pritiska (jedinica u SI sistemu je Pa-1):

s = ∂ ( d V ) ∂ p 1 d V ⇐⇒ d p > 0 d ( d V ) < 0 d p < 0 d ( d V ) > 0 {\displaystyle s={\frac {\partial \mathbf {(dV)} }{\partial \mathbf {p} }}{\frac {1}{dV}}\Leftarrow \Rightarrow {\begin{matrix}dp>0&d(dV)<0\\dp<0&d(dV)>0\end{matrix}}}

Modul stišljivosti ε = ε(p,T) se definiše kao recipročna vrednost koeficijenta stišljivosti (jedinica u SI sistemu je Pa):

ϵ = 1 s {\displaystyle \epsilon ={\frac {1}{s}}}

Dejstvo pritiska - stišljivost:

d p = f ( p , T ) d ρ = F ( p , T ) {\displaystyle {\begin{matrix}dp=f(p,T)&\\d\rho =F(p,T)&\end{matrix}}}    ρdV=const.   → U t i c a j p r i t i s k a ∂ ρ ∂ p d V + ρ ∂ ( d V ) ∂ p = 0 ⇒ s = 1 ρ ∂ ρ ∂ p {\displaystyle {\xrightarrow[{}]{Uticajpritiska}}{\frac {\partial \mathbf {\rho } }{\partial \mathbf {p} }}dV+\rho {\frac {\partial \mathbf {(dV)} }{\partial \mathbf {p} }}=0\Rightarrow s={\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial \mathbf {\rho } }{\partial \mathbf {p} }}}

Reference

  1. ↑ Konstantin Voronjec, Nikola Obradović (1979). Mehanika fluida. Mašinski fakultet u Beogradu. 
  2. ↑ Skripte sa predavanja iz Mehanike fluida na Mašinskom fakultetu u Beogradu, 2000/2001
  3. ↑ Viktor Saljnikov (1998). Statika i kinematika fluida. Mašinski fakultet u Beogradu. ISBN 978-86-395-0183-9. 
  4. ↑ Miroslav Benišek, Svetislav Čantrak, Miloš Pavlović, Cvetko Crnojević, Predrag Marjanović (2005). Mehanika fluida - Teorija i praksa. Mašinski fakultet u Beogradu. ISBN 978-86-7083-531-3. 
  5. ↑ Perrot, Pierre (1998). A to Z of Thermodynamics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-856552-9. 

Literatura

  • Peter Atkins, Julio de Paula (2001). Physical Chemistry (7th edition izd.). W. H. Freeman. ISBN 0716735393. 
  • Donald A. McQuarrie, John D. Simon (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach (1st edition izd.). University Science Books. ISBN 0935702997. 
  • Batchelor, George K. (1967). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press. ISBN 978-0521663960. 
  • Falkovich Gregory (2011). Fluid Mechanics (A short course for physicists). Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-00575-4. 
  • Fluid Mechanics (4th revised izd.). Academic Press. 2008. ISBN 978-0-123-73735-9. 
  • Currie I. G. (1974). Fundamental Mechanics of Fluids. McGraw-Hill, Inc.. ISBN 978-0070150003. 
  • Massey B., Ward-Smith J. (2005). Mechanics of Fluids (8th izd.). Taylor & Francis. ISBN 978-0-415-36206-1. 
  • White Frank M. (2003). Fluid Mechanics. McGraw-Hill. ISBN 978-0072402179. 
  • Konstantin Voronjec, Nikola Obradović (1979). Mehanika fluida. Mašinski fakultet u Beogradu. 
  • Viktor Saljnikov (1998). Statika i kinematika fluida. Mašinski fakultet u Beogradu. ISBN 978-86-395-0183-9. 
  • Miroslav Benišek, Svetislav Čantrak, Miloš Pavlović, Cvetko Crnojević, Predrag Marjanović (2005). Mehanika fluida - Teorija i praksa. Mašinski fakultet u Beogradu. ISBN 978-86-7083-531-3. 
  • Perrot, Pierre (1998). A to Z of Thermodynamics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-856552-9.