Proudění stlačitelné tekutiny v úzkém kanálu

Abstract

Práce se zabývá prouděním stlačitelné a vazké tekutiny úzkým kanálem, jehož výška je 2 mm. Jejím cílem je analyzovat dostupné výsledky z experimentů a numerických simulací, diskutovat významné jevy, uvést podstatné problémy tématu a poukázat na další možnosti řešení. V práci jsou pomocí aproximačních metod vyjádřeny předpisy funkcí křivek rychlostních profilů proudění tekutiny, takto získané rychlostní profily jsou porovnány s rychlostními profily získanými numerickými simulacemi. Rychlostním profilům je vypočtena pošinovací tloušťka, impulsová tloušťka a tvarový parametr. Jejich hodnoty jsou porovnány. Z předpisu funkce rychlostního profilu proudění tekutiny je pak dopočítáno tečně napětí na stěně úzkého kanálu, součinitel tření a maximální rychlost proudění tekutiny. Zároveň je z dostupných numerických simulací stanoven konec rozběhové dráhy.

The flow of compressible and viscous fluid through a 2 mm high minichannel is studied. The thesis analysis available results of experiments and numerical simulations, discusses significant phenomena, identifies core problems of the field and considers possible novel solutions. Curves of the velocity profiles are expressed as functions found by approximation methods. The found velocity profiles are compared with the velocity profiles obtained from the numerical simulations. Displacement thicknesses, momentum thicknesses and shape factors are computed for the velocity profiles and their values compared. The shear stress on the wall of the minichannel, the friction factor and the maximum velocity of the fluid flow are computed from the functions of the velocity profiles of the fluid flow. The end of the entrance length is determined from the available results of numerical simulations.