Pytania dla III roku MSE z przedmiotu Maszyny Energetyczne.
Co to jest energia, wzory na energię kinetyczną, potencjalną w polu
Grawitacyjnym, elektrycznym, magnetycznym, energię sprężystości.
Co to jest energia wewnętrzna, całkowita, energia ciał stałych, cieczy i
gazów.
Co to jest substancja, jednostki.
Co to jest masa, długość, czas.
Kompleksowe zagadnienie układu jednostek na odstawie układu SI.
Co to są konstrukcje techniczne i podział.
Definicja maszyny i podział maszyn.
Podział maszyn energetycznych.
Płynowe maszyny energetyczne, maszyny i silniki.
l0..Podział maszyn płynowych wg zasady działania w ujęciu blokowym,
wymienić kilka innych kryteriów podziału. 11.Co to jest płyn, własności (zwłaszcza) lepkość i ściśliwość, definicje
współczynników lepkości i ściśliwości oraz ich jednostki. 12.Zdefiniować modele płynu doskonałego i gazu doskonałego. 13.Naszkicować schemat ideowy maszyny osiowej, pośredniej, promieniowej, poprzecznej, tłokowej tarczowej i nurnikowej, boczno-kanałowej.
14.Narysować symbole typowych cieplnych i hydraulicznych maszyn przepływowych oraz wyporowych.
15.Rozczytać schematy konstrukcyjne wylosowanych maszyn. 16.Wady i zalety maszyn przepływowych oraz wyporowych.
Jakie zjawisko jest podstawą działania maszyny przepływowej a jakie
wyporowej.
Wymień rodzaje organów roboczych w maszynach wyszczególnionych na
podziałach blokowych.
Maszyny przepływowe
19.Co to jest strumienica, podział strumienic.
20. Jakie jest kryterium podziału maszyn na pompy, sprężarki, wentylatory,
zdefiniuj te maszyny, jakie przemiany modelują procesy
termodynamiczne w tych maszynach.
21. W jakiej postaci przekazujemy energię do płynu w maszynach
przepływowych i jaki ma ona umowny znak.
22.Równanie bilansu energii dostarczonej do czynnika w maszynie
przepływowej.
23.Podstawowe równanie wirnika maszyny krętnej (RWMK) na przykładzie
maszyny promieniowej, założenia i wyprowadzenie wzoru na pracę w
dwóch postaciach.
24.Zastosowanie równania (RWMK) w maszynach osiowych.
25.Porównanie kinematyki maszyny promieniowej i osiowej.
składowych układu u,r,z.
27.Narysować kinematykę w palisadzie promieniowej.
28.Narysować kinematykę w palisadzie osiowej.
29.Ruch złożony płynu w wirniku krętnym.
30. Stopień reakcyjności w stopniu promieniowym i osiowym.
31 .Badanie wpływu wybranych parametrów geometrycznych na wielkość
pracy przekazanej do czynnika w wirniku Eulera. Wpływ D2, b2, β2. 32.Geometria stopnia promieniowego, główne wymiary, przekroje
charakterystyczne Ao do A10.
33.Wykres ciśnienia i prędkości bezwzględnej płynu wzdłuż drogi w stopniu
promieniowym.
34.Liczba zmniejszenia mocy, wzór Stodoli, Ecka, poprawka Pfleiderera. 35.Teoretyczna praca wirnikowa w wirniku rzeczywistym.
36.Straty wewnętrzne w wirniku promieniowym.
37. Sprawność brodzenia.
38. Sprawność wolumetryczna.
39.Sprawność przepływu i wewnętrzna.
40. Straty zewnętrzne, sprawność ogólna, mechaniczna, silnika.
41. Schemat stopnia osiowego i jego wymiary.
42. Wykreślenie palisady dla stopnia osiowego i wykreślenie kinematyki. 43.Współczynnik przysłonięcia przekrojów charakterystycznych.
44. Analiza kinematyczna przepływu osiowego w zakresie jego osiągów
przepływowych.
45.Modelowanie charakterystyk teoretycznych, lut∞, μ, lt, lnw, lu,V1 (Vs).
46.Co to jest charakterystyka maszyny przepływowej oraz charakterystyka
instalacji.
47.Rodzaje charakterystyk instalacji.
48.Punkt pracy maszyny przepływowej.
49.Eksperymentalne wyznaczanie charakterystyki przepływowej, schemat
znormalizowanego stanowiska badawczego pomp i wentylatorów.
50. Algorytm obliczeń wielkości charakterystycznych dla pompy i wentylatora oraz przeliczanie na warunki umowne.
51. Charaktery styki bezwymiarowe, typoszereg maszyn, przeliczanie parametrów dla wybranej wielkości i obrotów.
52.Teoria podobieństwa przepływu, twierdzenie Buckinghama, skala
podobieństwa i liczby kryterialne podobieństwa.
53.Optymalny punkt pracy i roboczy zakres charakterystyki, gałąź stabilna i
niestabilna charakterystyki, pompaż, granica pompowania.
54.Kształty krzywych dławienia i mocy różnych typów wirników oraz
zasady uruchamiania maszyn.
55.Przeciążalne i nieprzeciążalne krzywe mocy maszyn krętnych.
56.Schemat układu napędowego i podział mocy w układzie napędowym.
57.Regulacja parametrów przepływowych.
58.Pojęcia akustyczne używane do charakterystyk przybliżonych, poziomy
dźwięku, natężenia dźwięku, ciśnienia, mocy, widmo oktawowe. 59.Czym się różni poziom mocy od poziomu ciśnienia, jak inaczej nazywa
się poziom dźwięku.
ó0.Metodyka wyznaczania charakterystyki przybliżonej i jej zastosowanie.
61 .Hałas kilku źródeł, hałas tła, co to jest krzywa N.
62.Kawitacja, maksymalna wysokość ssania.
63.Projektowanie maszyny przepływowej.
Maszyny wyporowe
64.Zasada działania maszyny wyporowej, praca maszyny „na punkt",
wydajność, przyrost ciśnienia, sprawność i moc.
65.Wykres indykatorowy dla czynnika ściśliwego i nieściśliwego. 66.Rzeczywisty współczynnik objętościowy, wydajność teoretyczna i
rzeczywista.
67.Moc indykowana, sprawność izotermiczna i izentropowa.
68.Schemat układu napędowego maszyny tłokowej, kinematyka układu
korbowego.
69.Metody urównomierniania przepływu w maszynach wyporowych,
powietrzniki, układy wielostrumieniowe przesunięte w fazie.
7O.Maksymalna wysokość ssania, opór bezwładności, kawitacja, nadwyżka
antykawitacyjna, zmniejszanie oporu bezwładności.
Dr inż. Stanisław Fortuna
Zadania.
1 .Obliczyć pracę teoretyczną w wirniku Eulera o znanej geometrii i obrotach. 2.0bliczyć rzeczywistą pracę w wirniku o skończonej ilości łopatek dla płynu
rzeczywistego w punkcie nominalnym.
3.Obliczyć pracę w wirniku rzeczywistym dla powietrza w innym niż
nominalny punkt pracy czyli wydajności przesuniętej o δβ1.
4.0blicz straty napływu niestycznego w wirniku WWOax 22,4 dla punktu δβ1. 5.Obliczyć moc użyteczną wentylatora i pompy dla odpowiednich danych. 6.Obliczyć maksymalną wysokość ssania pompy współpracującej z rurociągiem ssawnym o średnicy 80 mm , długości 20 m usytuowanym w poziomie transportującym wodę o temperaturze 20° C prędkością 1,5 m/s. Ciśnienie barometryczne wynosi 995 hPa. Na jakim odcinku rurociąg ten może przebiegać pionowo. Współczynnik kolana wynosi ζ = 0,16 , kosza ssawnego z klapą ζ = 10, λ = 0,03.
7.0bliczyć spręż w maszynie, w której zmierzono podciśnienie ssania 20 mm słupa rtęci a w króćcu tłocznym 0,2 MPa nadciśnienia. Ciśnienie otoczenia wynosiło 750 Tr. Jaka będzie wysokość podnoszenia w przypadku transportowania wody o gęstości 1000 kg/m3.
8.Przelicz charakterystyczne parametry przepływowe maszyny wyznaczone dla danej gęstości ρ1 i obrotów n1 na parametry dla wartości ρ2 i n2.
9.Dla takiej samej wartości przyrostu ciśnienia obliczyć pracę maszyny z rurociągiem raz na ssaniu i drugi raz na tłoczeniu.
lO.Obliczanie ciśnienia akustycznego na podstawie zmierzonego poziomu.
11 .Obliczanie mocy akustycznej na podstawie zmierzonego poziomu.
12.Obliczanie natężenia akustycznego na podstawie zmierzonego poziomu.
13.Obliczanie poziomu ciśnienia akustycznego dla dwóch, trzech,....
jednakowych źródeł akustycznych.
14.Obliczanie poziomu ciśnienia akustycznego dla dwóch, trzech,.... różnych
źródeł akustycznych.
15.Obliczanie poziomu mocy, natężenia akustycznego dla dwóch, trzech,....
jednakowych lub różnych źródeł akustycznych.
16.Obliczanie poziomu mocy akustycznej na podstawie zmierzonego poziomu
ciśnienia akustycznego w polu swobodnym lub na półkuli w odległości 3 m od
źródła.
17.Obliczanie poziomu ciśnienia akustycznego na krzywej N dla częstotliwości
oktawowych.
18.Obliczenie prędkości dźwięku w powietrzu gorącym silnie zawilgoconym,
lub w wodzie.
19.Obliczenie długości fali dźwiękowej o danej częstotliwości w powietrzu.
2O.Dławimy rurociąg pompy lub wentylatora na końcu przewodu tłocznego. Co stanie się z wartością podciśnienia w króćcu ssawnym w stosunku do
podciśnienia sprzed dławienia i dlaczego.
21. Obliczyć maksymalną wysokość ssania pompy wirowej i wyporowej.
22. Obliczyć moc użyteczną pompy i wentylatora.
23. Rozkład ciśnienia w rurociągu doprowadzającym i odprowadzającym maszyny płynowej oraz silnika płynowego.
24.Zadania z termodynamiki dotyczące sprężarek i wentylatorów wykonane na ćwiczeniach w ramach repetytorium termodynamicznego.