Zobrazení zdroje stránky Proudění

{{Různé významy|tento=pohybu tekutin}}
[[Soubor:Potential cylinder.svg|náhled|Dvourozměrný model proudění ideální kapaliny kolem kruhového tělesa]]
'''Proudění''' je [[mechanický pohyb|pohyb]] tekutiny, při kterém se [[částice]] tekutiny pohybují svým ''neuspořádaným pohybem'' a zároveň se ''posouvají'' ve směru proudění.

[[Tekutina]] (tj. [[plyn]] nebo [[kapalina]]) vždy proudí z místa ''vyššího'' [[tlak]]u (vyšší [[Tlaková potenciální energie|tlakové potenciální energie]]) do místa ''nižšího'' tlaku (nižší tlakové potenciální energie).

Prouděním kapalin se zabývá hydrodynamika.

== Rozdělení proudění kapalin ==
Podle některých vlastností proudící tekutiny lze provést následující rozdělení proudění.

=== Podle fyzikálních vlastností kapaliny ===
Podle fyzikálních vlastností tekutiny lze provést následující rozdělení
* '''proudění [[ideální kapalina|ideální kapaliny]]''' – proudění kapaliny, která je dokonale [[stlačitelnost|nestlačitelná]] a bez [[vnitřní tření|vnitřního tření]], tzv. [[ideální kapalina|ideální kapaliny]],
* '''proudění [[vazká kapalina|vazké (viskózní) kapaliny]]''' – jedná se o proudění kapaliny, při kterém je uvažováno [[vnitřní tření]] kapaliny,
* '''proudění [[nestlačitelná kapalina|nestlačitelné kapaliny]]''' – jde o proudění kapaliny, která není [[stlačitelnost|stlačitelná]], tzn. její [[hustota]] je [[konstanta|konstantní]],
* '''proudění [[stlačitelná kapalina|stlačitelné kapaliny]]''' – při proudění stlačitelné kapaliny se hustota kapaliny mění v závislosti na [[tlak]]u kapaliny.

=== Podle závislosti na čase ===
Podle závislosti veličin tekutiny na [[čas]]e můžeme proudění rozdělit na ustálené (stacionární) a neustálené (nestacionární).

==== Stacionární proudění ====
Při ustáleném (stacionárním) proudění jsou veličiny kapaliny v daném místě kapaliny na čase nezávislé. Např. [[rychlost]] proudění kapaliny v daném bodě se v čase nemění, tzn.
:<math>\mathbf{v}=\mathbf{v}(\mathbf{r})</math>.

===== Nerovnoměrné proudění =====
Nerovnoměrné proudění je proudění ustálené, při němž se však parametry proudění (průtočná plocha, rychlost atd.) mění po délce proudu.

===== Rovnoměrné proudění =====
Rovnoměrné proudění je ustálené proudění, při němž jsou všechny parametry proudu (průtočná plocha, rychlost atd.) po délce proudu konstantní.

==== Nestacionární proudění ====
Při neustáleném (nestacionárním) proudění jsou veličiny kapaliny jsou v daném místě kapaliny na čase závislé. Např. rychlost proudění kapaliny v daném bodě se může měnit v čase, tzn.
:<math>\mathbf{v}=\mathbf{v}(\mathbf{r},t)</math>.

=== Podle způsobu pohybu ===
Podle způsobu, jakým se částice kapaliny při proudění pohybují lze provést rozdělení na
* '''[[Potenciálové proudění|potenciálové (nevířivé) proudění]]''' – při tomto pohybu konají částice kapaliny pouze [[posuvný pohyb]], tzn. nezpůsobují víry; toto proudění nastává přísně vzato pouze v případě proudění ideální kapaliny.
* '''[[vířivé proudění]]''' – částice kapaliny se kromě posuvného pohybu také [[rotace|otáčejí]] za vzniku vírů.

=== Proudění vazkých kapalin ===
U vazkých kapalin můžeme rozlišit
* '''[[laminární proudění]]''' – při tomto proudění jsou [[trajektorie|dráhy]] jednotlivých částic kapaliny navzájem [[rovnoběžky|rovnoběžné]]; částice se tedy pohybují ve vzájemně rovnoběžných vrstvách, aniž by přecházely mezi jednotlivými vrstvami,
* '''[[turbulentní proudění]]''' – částice přecházejí mezi různými vrstvami kapaliny, čímž dochází k promíchávání jednotlivých vrstev kapaliny.

=== Proudění v otevřeném korytě ===
V otevřeném korytě rozlišujeme:
* '''[[Měrná energie profilu|bystřinné proudění]]''' kde hloubka proudění je menší než hloubka kritická, resp. Froudeho číslo <math>Fr>1</math>,
* '''[[Měrná energie profilu|říční proudění]]''' kde hloubka proudění je větší než hloubka kritická, resp. Froudeho číslo <math>Fr<1</math>.
Přechod z říčního do bystřinného proudění se odehrává plynule, přechod z bystřinného do říčního proudění vytváří [[vodní skok]]. Proudění na rozhraní mezi říčním a bystřinným se nazývá [[Měrná energie profilu|kritické proudění]], při němž proudění daným profilem prochází právě kritickou hloubkou a s minimem energie, Froudeho číslo <math>Fr=1</math>.

== Proudnice ==
'''Proudnice''' (též '''proudová čára''') je [[trajektorie]] pohybu jednotlivých [[Částice|částic]] při proudění [[Kapalina|kapalin]].

[[Rychlost]] částice v libovolném místě proudu je [[tečna|tečnou]] k proudnici. Každým bodem proudící kapaliny prochází v jednom okamžiku právě jedna proudnice. Proudnice se nemohou vzájemně protínat.

Proudnice lze využít ke grafickému zobrazení proudění. Jsou-li proudnice [[rovnoběžky|rovnoběžné]], jedná se o [[laminární proudění]], jsou-li proudnice [[různoběžky|různoběžné]] a „různě stočené“, jedná se o [[turbulentní proudění]].

Představíme-li si uvnitř kapaliny uzavřenou [[křivka|křivku]], pak každým bodem této křivky prochází právě jedna proudnice. Protože se proudnice neprotínají, je těmito proudnicemi ohraničen určitý prostor. Tento prostor se nazývá '''proudová trubice'''. Protože se kapalina, která protéká proudovou trubicí, pohybuje podél této trubice ([[vektor]] rychlosti je k proudové trubici tečný), je tato kapalina proudovou trubicí uzavřena. Z trubice nemůže kapalina odtéci a nemůže do ní žádná kapalina přitéci z vnějšího prostoru trubice.

Kapalina uvnitř velmi tenké proudové trubice vytváří '''proudové vlákno'''.

== Vlastnosti proudění ==
Při [[Ustálené proudění|ustáleném proudění]] ideální kapaliny v uzavřené trubici mají všechny částice v celém průřezu v jednom místě trubice stejný [[objemový průtok]] a stejnou rychlost. Pro takové proudění platí [[rovnice kontinuity]], z které plyne, že ''zmenšením'' [[obsah]]u průřezu trubice se rychlost proudění ''zvětší''.

Tlak v kapalině během proudění závisí na ''rychlosti'' proudění. Čím je rychlost ''menší'', tím je tlak ''větší''. Tento překvapivý jev se nazývá [[hydrodynamický paradox]]. Závislost tlaku během proudění [[Ideální kapalina|ideální kapaliny]] popisuje [[Bernoulliho rovnice]].

Při proudění [[Skutečná kapalina|skutečné kapaliny]] je rychlost částic v průřezu v jednom místě trubice různá a závisí na [[tření]] mezi částicemi a stěnou trubice a na [[Vnitřní tření|vnitřním tření]] v kapalině.

== Související články ==
* [[Hydrodynamika]]
* [[Aerodynamika]]
* [[Mechanika kontinua]]
* [[Reynoldsovo číslo]]

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}
{{Autoritní data}}

[[Kategorie:Mechanika tekutin]]