Zadanie 1
Do wyznaczenia lepkości płynu wykorzystano lepkościomierz kapilarny o długości
L=…[m] i średnicy D=…[mm]. Wiedząc, że objętościowy wydatek przepływu
przez kapilarę wynosi Q=…[m
3
/s], a różnica ciśnień na jej końcach wynosi
p
∆
=..[Pa], wyznaczyć lepkość płynu.
Zadanie 2
Dynamiczny współczynnik lepkości oleju µ= …[Pa·s] wyznaczono wykorzystując
lepkościomierz kapilarny o długości L=…[m]. Jaka jest średnica kapilary jeżeli
objętościowy wydatek przepływu przez kapilarę wynosi Q=…[m
3
/s], a różnica
ciśnień na jej końcach wynosi
p
∆
=...[Pa].
Zadanie 3
Do wyznaczenia lepkości płynu (µ= [Pa·s], ρ
p
=…[kg/m
3
]) wykorzystano
lepkościomierz z opadającą kulką (ρ
k
=…[kg/m
3
]). Wiedząc, że w czasie …[s],
kulka przebyła drogę równą …[m], wyznaczyć promień opadającej kulki.
Zadanie 4
W łożysku ślizgowym o długości … wiruje wał o średnicy … z prędkością ….
Mimośród względny wynosi …, a średni luz promieniowy mierzony w µm wynosi
…. O jakiej lepkości należy zastosować olej aby siła nośna łożyska wynosiła
….Poise (1Poise=1g/(cm·s)).
Zadanie 5
W poziomym odcinku rury o średnicy D=…[mm] i średniej wysokości
chropowatości ścianek rury e=…[mm] płynie woda (ρ=1000[kg/m
3
], µ=10
-3
[Pa·s])
z wydatkiem objętościowym Q=…[m
3
/s]. Wyznaczyć długość rury, jeżeli
wiadomo, że różnica ciśnień na jej końcach wynosi ∆p=…[Pa].
Zadanie 6
W poziomym odcinku rury o średnicy D=…[mm], długości L[m] i średniej
wysokości chropowatości ścianek rury e=…[mm] płynie woda (ρ=1000[kg/m
3
],
µ=10
-3
[Pa·s]) z wydatkiem objętościowym Q=…[m
3
/s]. Wyznaczyć wysokość strat
tarcia.
Zadanie 7
Słup o wysokości …[m] i średnicy ...[cm] jest opływany wiatrem wiejącym z
prędkością …[km/godz]. Temperatura powietrza wynosi ...[K], ciśnienie
atmosferyczne …[Pa] a współczynnik lepkości wynosi 1.81·10
-5
[Pa s]. Wiedząc,
ż
e stała gazowa dla powietrza wynosi 287[J/kg·K] wyznaczyć wartość siły oporu.
Zadanie 8
Kulka o średnicy …[cm] opada pionowo w wodzie (ρ=1000[kg/m
3
], µ=10
-3
[Pa·s])
ze stałą prędkością …[m/s]. Obliczyć gęstość materiału z jakiego kulka jest
wykonana (lub masę kulki).
Zadanie 9
W kanale otwartym o przekroju trójkątnym tworzącym z poziomem kąt α=…
O
wykonanym ze stali pomalowanej płynie woda. Obliczyć głębokość wody w
kanale jeżeli objętościowe natężenie przepływu wynosi …[litra/s], a kąt
wierzchołkowy przekroju poprzecznego kanału …
O
.
Zadanie 10
Obliczyć objętościowe natężenie przepływu wody w kanale otwartym o przekroju
prostokątnym tworzącym z poziomem kąt α=…
O
wykonanym ze stali
pomalowanej, jeżeli głębokość wody w kanale wynosi …[cm], a szerokość dna
…[cm].
Zadanie do rozwiązania przy pomocy programów
Zadanie 1
Boczna ściana zbiornika tworzy z poziomem kąt β=70
O
.
Obliczyć siłę naporu wody
na zastawę umieszczoną na tej ścianie i przedstawioną na rysunku 1. Znaleźć
miejsce jej działania jeśli odległość środka geometrycznego zastawy od
powierzchni swobodnej jest równa 3m.
P=
xs=
ys=
Zadanie 2
Woda (ρ=1000 kg/m
3
) o kinematycznym współczynniku lepkości υ=10
-6
m
2
/s
przepływa rurą o długości 400 m, średnicy 25 cm i chropowatości ścianek 0,45
mm. Obliczyć wydatek przepływu jeżeli wiadomo, że różnica ciśnień na końcach
rury wynosi ∆p=450 Pa.
Re=
v
sr
=
Q=
Zadanie 3
Woda (ρ=1000 kg/m
3
) o dynamicznym współczynniku lepkości 1.0·10
-3
Pa·s
przepływa rurą o długości 350 m, średnicy 25 cm i chropowatości względnej
ś
cianek 0.0004. Obliczyć średnią prędkość przepływu, jeżeli wiadomo, że różnica
ciśnień na końcach rury wynosi 450 Pa.
Re=
v
sr
=
Q=
Zadanie 4
Woda (ρ=1000 kg/m
3
) o dynamicznym współczynniku lepkości 1.0·10
-3
Pa·s
przepływa rurą o długości 350 m i chropowatości ścianek 0.5 mm. Obliczyć
ś
rednicę rury, jeżeli wiadomo, że różnica ciśnień na jej końcach wynosi 450 Pa, a
wydatek przepływu 7 l/s
Re=
D=
v
sr
=
Zadanie 5
Woda (ρ=1000 kg/m
3
) o kinematycznym współczynniku lepkości 1.00·10
-6
m
2
/s
przepływa rurą o długości 400 m i chropowatości ścianek 0,45 mm. Obliczyć
ś
rednicę rury jeżeli wiadomo, że wysokość strat tarcia wynosi 1.5 m a wydatek
przepływu 30 l/s.
Re=
D=
v
sr
=
Zadanie 6
W kanale otwartym o przekroju cylindrycznym o promieniu R=50 cm, tworzącym
z poziomem kąt α=5
O
wykonanym ze stali pomalowanej płynie woda (ρ=1000
kg/m
3
, µ=1.0·10
-3
Pa·s). Obliczyć głębokość wody w kanale, jeżeli objętościowe
natężenie przepływu wynosi 0,1 m
3
/s
Y=
Zadanie 7
W kanale otwartym o przekroju prostokątnym, tworzącym z poziomem kąt α=5
O
wykonanym ze stali pomalowanej płynie woda. Obliczyć głębokość wody w
kanale oraz średnią prędkość przepływu, jeżeli objętościowe natężenie przepływu
wynosi 0,1[m
3
/s] a szerokość dna kanału 1[m].
Y=
v
sr
=
Zadanie 8
Obliczyć masę stalowej kulki (ρ
s
=7,86 g/cm
3
) o średnicy d=1 cm oraz średnią
prędkość jej opadania w wodze (µ=1.0·10
-3
Pa·s) o gęstości ρ
w
=1000 kg/m
3
.
m=
v
sr
=
Zadanie 9
W łożysku ślizgowym o długości 4 in wiruje wał o średnicy 3 in (1 m = 39,37 in) z
prędkością 555 obr/min. Lepkości oleju wynosi 0,08 Poise (1 Poise= g/(cm·s)).
Mimośród względny wynosi 0,5 a średni luz promieniowy mierzony w µm wynosi
15,8. Obliczyć: siłę nośną łożyska, moment tarcia lepkiego oraz moc rozpraszaną
w łożysku.
F=
M=
P=
3m
x
Woda
z
P
1m
x
y
xc
xc
d=0.5m
d
1m
3m
x
Woda
z
P
1m
x
y
xc
xc
d
d=0.5m
1m