Mechanika Płynów

Praca domowa nr 2

http://www.ip.simr.pw.edu.pl

Studia

→

In

ż

ynierskie

→

Mechanika płynów

→

Praca domowa 2

Zadanie 1

Wyprowadzić równanie dynamiki płynu lepkiego, rozważania
opatrzyć komentarzami i ilustracjami.

Zadanie 2

Rozważamy gaźnik elementarny którego konstrukcję
charakteryzujemy trzema wymiarami:

d - średnica dyszy;
D - średnica gardzieli;
h - wysokość poziomu paliwa w komorze pływakowej;

natomiast rozpatrywane warunki pracy silnika określają
następujące wskaźniki:

N - moc [kW];
g

e

- jednostkowe zużycie paliwa [g/kWh];

ρ

p

- gęstość powietrza 1.3kg/m

3

;

ρ

b

- gęstość benzyny 700kg/m

3

;

λ - współczynnik nadmiaru powietrza (bezwymiarowy);

gdzie:

Q

p

- wydatek powietrza zasysanego przez silnik [kg/s];

Q

b

- wydatek paliwa spalanego w silniku [kg/s].

Należy wyznaczyć wartość jednego wskazanego wymiaru lub
wskaźnika pracy silnika, natomiast wartości pozostałych pięciu
odczytać z tabeli danych zadania.

b

p

Q

Q

7

.

14

=

λ

Ad. 2.

Zadanie 3

Wyznaczyć nominalny wydatek wody napływającej na łopatki
wirnika turbiny Peltona oraz
- obliczyć nominalną średnicę dyszy wypływowej (d

0

);

- obliczyć siłę naporu wody na łopatki turbiny.

Dane:

H – wysokość spadu wody [m];
N – nominalna moc turbiny [kW];
α – nominalna wartość współczynnika prędkości turbiny;
β – kąt rozwarcia łopatek turbiny [°];
r – promień turbiny [m];

0

v

u

α

=

u – obwodowa prędkość łopatek turbiny [m/s];
v

0

– prędkość wody wypływającej z dyszy [m/s].

Ad. 3.

Ad. 3.

Turbina wodna Peltona

Zadanie 4

Wyznaczyć moc pompy wyporowej tłoczącej wodę do zbiornika
wieżowego. Sprawdzić czy w instalacji nie powstaje kawitacja.
Schemat instalacji według rysunku.

Ad. 4.

Parametry instalacji hydraulicznej:

Q - wydatek pompowania [dm

3

/s];

d - średnica rurociągu [mm];
h

1

, h

2

, h

3

- wysokość pompowania [m];

l

1

, l

2

, l

3

- długość rurociągu [m];

ζ

f

, ζ

k

, ζ

z

- współczynniki strat lokalnych;

p

min

- ciśnienie zabezpieczające przed parowaniem wody w warunkach normalnych;

p

min

= 15 kPa

ρ - gęstość wody 1000 kg/m

3

;

ν - lepkość wody 1.0

.

10

-6

m

2

/s.

Dla ch

ę

tnych

Ad. 4.

Modyfikacja zadania nr 4.

l

4

= 2l

2

, l

5

= l

3

, h

4

= 1,5 h

3

,

ζζζζ

t

= 2

ζζζζ

k

.

Gr. 3.1

Gr. 3.2

Gr. 3.3

Gr. 3.4

Gr. 3.5