Velocidad de un fluido viscoso a través de un tubo.

Question

Cuando un líquido viscoso fluye a través de un tubo en un flujo laminar, ¿por qué su velocidad es más alta en el centro?

Entiendo el concepto de viscosidad de cizallamiento y por qué el líquido en contacto con la placa móvil tiene la velocidad más alta. Eso es debido a la viscosidad en sí. Pero, no puedo entender cómo explica el flujo de líquido en un tubo o si explica en absoluto.

Answer 1

Cuando un líquido viscoso fluye a través de un tubo en un flujo laminar, ¿por qué es su velocidad máxima en el centro?

Debido a que la condición de frontera es que es cero en las paredes? Hace que la respuesta de su confusión? No debería sorprender que el punto más alejado de las paredes (el centro) es la más alta velocidad, teniendo en cuenta que el fluido exactamente en la pared es exactamente a velocidad cero.

Creo que es la de Hagen-Poiseuille ecuación que se encarga de los detalles. Con flujo laminar, estamos hablando de ecuaciones que son 100% solubles en forma algebraica. Que la solución es:

$$ v = - \frac{1}{4 \eta} \frac{\Delta P}{\Delta x} (R^2 - r^2) $$

Esta ecuación se utiliza $r$ por distancia desde el centro. Cuando es cero, usted está en el centro de la línea, y que por encima de expresión tiene el valor más alto. Usted puede ir a buscar los pasos exactos de cómo obtener esta expresión del líquido impulso de la ecuación en sí, que es más o menos una declaración de la definición de viscosidad.