Készülék a csöveken átfolyó víz nyomáscsökkenésének a bemutatására (beszerzési év: 1902) |
![]() |
|
Ha az áramló folyadék különböző sebességű rétegekre osztható, akkor réteges vagy lamináris áramlásról beszélhetünk. Az ilyen áramlásoknál számottevő az ún. belső súrlódás, amely úgy jön létre, hogy a molekuláris hatások következtében a gyorsabban mozgó folyadékrétegek a szomszédos, lassabban mozgó rétegeket gyorsítani, az utóbbiak pedig a gyorsabban mozgó rétegeket lassítani igyekeznek. |
|
Készülék a csöveken átfolyó víz nyomáscsökkenésének a bemutatására |
|
Ha az üvegtartályt teletöltjük vízzel, akkor a vízszintes csövön kiáramló folyadék nyomása a cső mentén lineárisan csökken, amelyet az egyes függőleges üvegcsövekben megfigyelt, egyre csökkenő folyadékszintek mutatnak. A kontinuitási egyenletet alapján a vízszintes cső két szomszédos helyén az átlagos sebességnek ugyanannak kell lennie, így ha alkalmazzuk a súrlódásmentes folyadékokra érvényes Bernoulli-tételt erre a két pontra, akkor a nyomásoknak is meg kellene egyezniük. Ezt a gondolatmenetet azonban a kísérlet eredménye nem igazolta, mivel nem vettük figyelembe a folyadék belső súrlódását. A két vizsgált pont közötti szakaszon fellépő súrlódási munka a valóságban csökkenti az áramló folyadék térfogategységre jutó nyomási energiáját. és a cső sugarának negyedik hatványával egyenesen, míg a folyadék viszkozitásával fordítottan arányos. Azaz
Ezt az összefüggést először Gotthilf Heinrich Ludwig Hagen (1797-1884) német mérnök és Jean Leonard Marie Poiseuille (1799-1869) francia fizikus ismerték fel 1839-ben, s ezért Hagen–Poiseuille-féle törvénynek nevezzük. |
|