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Radiale Druckverteilung Calculator

Berechnet das Druckprofil eines Fluids in einem radialen Spalt zwischen zwei konzentrischen Zylindern mit Rotationsströmung.

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Result
Ready
Pressure Difference

Formula first

Overview

Diese Gleichung modelliert die räumliche Druckvariation in einer Flüssigkeitsschicht, die innerhalb eines ringförmigen Raums einer Rotationsbewegung unterliegt. Sie berücksichtigt die Auswirkungen der Flüssigkeitsdichte, der Winkelgeschwindigkeit und des Radiusverhältnisses, das durch die inneren und äußeren Zylinderbeschränkungen definiert ist. Der Ausdruck liefert eine geschlossene Lösung zur Bestimmung von Druckdifferenzen relativ zu einem Referenzpunkt innerhalb des Systems.

Symbols

Variables

P - = Pressure Difference, = Fluid Density, = Angular Velocity, = Radius Ratio, R = Outer Radius

Pressure Difference
Pa
Fluid Density
Angular Velocity
rad/s
Radius Ratio
dimensionless
Outer Radius
Radial Position

Apply it well

When To Use

When to use: Verwenden Sie dies bei der Analyse von stationären, inkompressiblen, laminaren Strömungen im ringförmigen Bereich zwischen rotierenden konzentrischen Zylindern.

Why it matters: Entscheidend für die Auslegung von Gleitlagern, Dichtspalten und das Verständnis der Drehmomentübertragung in rotierenden Maschinen.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • Verwechselung der inneren und äußeren Radien innerhalb des kappa-Parameters.
  • Vernachlässigung der Umrechnung der Drehzahl von U/min in rad/s (Omega_0).
  • Verwechslung des Referenzdrucks P_kappaR mit dem lokalen Druck P.

One free problem

Practice Problem

Wie verändert sich die Druckverteilung in einem ringförmigen Spalt, wenn die Flüssigkeitsdichte erhöht wird, während die Winkelgeschwindigkeit und die Geometrie gleich bleiben?

Hint: Untersuchen Sie die Rolle des Dichteterms (rho) als Multiplikator in der Druckverteilungsformel.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

References

Sources

  1. Fundamentals of Fluid Mechanics, 8th Edition, Munson, Young, and Okiishi.
  2. NIST CODATA
  3. IUPAC Gold Book
  4. Wikipedia: Fluid dynamics
  5. White, Frank M. Fluid Mechanics. McGraw-Hill Education, 2016.
  6. Munson, Bruce R., et al. Fundamentals of Fluid Mechanics. John Wiley & Sons, 2016.