Karakteristik uzunluk - Characteristic length

Fizikte karakteristik uzunluk , fiziksel bir sistemin ölçeğini tanımlayan önemli bir boyuttur. Genellikle, böyle bir uzunluk, sistemin bazı özelliklerini tahmin etmek için bir formüle girdi olarak kullanılır ve genellikle boyutsuz bir niceliğin inşası için, boyutsal analizin genel çerçevesinde ve özellikle sıvı gibi uygulamalarda gereklidir. mekanik .

Hesaplamalı mekanikte, bir gerilim yumuşatma kurucu denkleminin lokalizasyonunu zorlamak için karakteristik bir uzunluk tanımlanır. Uzunluk bir entegrasyon noktasıyla ilişkilendirilir. 2D analiz için alanın karekökü alınarak hesaplanır. 3D analiz için entegrasyon noktası ile ilişkilendirilen hacmin kübik kökü alınarak hesaplanır.

Örnekler

Karakteristik uzunluk genellikle bir sistemin hacminin yüzeyine bölünmesidir:

${\displaystyle L_{c}=V_{\mathrm {vücut}}/A_{\mathrm {yüzey}}}$

Örneğin, akış koşullarını (yani Reynolds sayısı ) incelemek için dairesel ve dairesel olmayan borulardan geçen akışı hesaplamak için kullanılır . Bu durumlarda karakteristik uzunluk, borunun çapı veya dairesel olmayan borular olması durumunda hidrolik çapıdır : ${\görüntüleme stili D_{h}}$

${\displaystyle D_{h}=4A_{c}/p}$

Borunun kesit alanı ve ıslanan çevresi nerede . Dairesel borular için D dairesel çapına inecek şekilde tanımlanmıştır. ${\ Displaystyle A_{c}}$${\görüntüleme stili p}$

Bir kenar uzunluğu a olan kare bir kanaldan geçen akış için hidrolik çap : ${\görüntüleme stili D_{h}}$

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

Kenar uzunlukları a ve b olan dikdörtgen bir kanal için:

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

Serbest yüzeyler için (örneğin açık kanal akışında), ıslanan çevre yalnızca sıvı ile temas halinde olan duvarları içerir.

Benzer şekilde, bir roket motorunun yanma odasında , karakteristik uzunluk , oda hacminin boğaz alanına bölünmesiyle tanımlanır. Bir de Laval memesinin boğazı yanma odasından daha küçük olduğundan, karakteristik uzunluk yanma odasının fiziksel uzunluğundan daha büyüktür. ${\görüntüleme stili L^{*}}$

Referanslar

Bu fizik lı makale bir taslaktır . Vikipedi'yi genişleterek yardımcı olabilirsiniz .

• v
• T
• e