1. Co to jest gęstość i ciężar właściwy

Gęstość cieczy jest to stosunek masy do objętość $\rho = \frac{m}{V}$

Ciężar właściwy $\gamma = \frac{G}{m}$

m – masa [kg]

V – objętość [m³]

G = m*g

g – przyspieszenie grawitacyjne [kg*m/s²]

1. Który przepływ nazywamy nieściśliwym

- przepływ, w którym można pominąć zmiany → gęstości płynu pod wpływem zmian ciśnienia. W przypadku cieczy zmiany jej gęstości można w zasadzie pominąć. W przypadku gazu można na ogół pominąć zmiany gęstości przy małych prędkościach przepływu. Przykładem prawie nieściśliwego przepływu jest ruch powietrza względem skrzydeł samolotu podczas lotu z prędkością dużo mniejszą od prędkości dźwięku.

3. objętościowe i masowe natężenie przepływu.

Natężenie przepływu - miara ilości płynu, substancji, mieszaniny, przepływającego przez wyodrębnioną przestrzeń, obszar lub poprzeczny przekrój w jednostce czasu.

Rozróżniamy następujące metody wyrażania natężenia przepływu:

Masowe natężenie przepływu lub wydatek masowy określane symbolami G albo ; gdzie jednostką fizyczną jest:

• masa/czas – najczęściej: kg/s

Objętościowe natężenie przepływu określane symbolami Q albo ; gdzie jednostką fizyczną jest:

• objętość/czas – najczęściej: m³/s

  4. Który przepływ nazywamy barotropowym

4. który płyn nazywamy doskonałym

Płyn idealny (płyn doskonały) (ang. ideal fluid) – płyn nielepki, w którym nie występują naprężenia ścinające i transport ciepła, a którego własności zależą jedynie od gęstości i ciśnienia. Model płynu doskonałego można w niektórych sytuacjach stosować do przybliżonego opisu powolnego przepływu cieczy o małej lepkości i gazów, choć wskazana jest daleko idąca ostrożność w tym zakresie.

Równanie stanu gazu doskonałego dla mechaniki płynów

pV=R’RT

p – ciśnienie

V – objętość

R – uniwersalna stała gazowa

T – temperatura

4. siły masowe, przykłady sił należące do nich

Siły masowe są to siły działające na całą masę płynu i są proporcjonalne do tej masy (por. rys.2); do sił masowych zaliczamy siłę bezwładności, ciężar:

f_B - jednostkowa siła masowa (m/s²)

m - masa (kg)

V - objętość (m³)

4. Siły powierzchniowe, przykłady

Siły powierzchniowe działają na powierzchnie ograniczające ciało lub wyodrębniona jego część, np. parcie cieczy na ściankę zbiornika, nacisk tłoka, siła wyporu unosząca statki, siły aerodynamiczne działające na samolot, opory ruchu hamujące przepływ cieczy w przewodzie. Siła powierzchniowa F_A działająca na powierzchnię A może być dla małej powierzchni ΔA rozłożona na dwie składowe F_n - składowa normalna i F_t składowa styczna:

4. Ciśnienie statyczne, hydrostatyczne, dynamiczne i całkowite

Ciśnienie statyczne jest to ciśnienie równe wartości siły działającej na jednostkę powierzchni, z jaką działają na siebie dwa stykające się elementy przepływającego lub będącego w spoczynku płynu, które znajdują się w danej chwili w rozpatrywanym punkcie przestrzeni.

Ciśnienie dynamiczne to jednostkowa siła powierzchniowa, jaką przepływający płyn wywiera na ciało w nim się znajdujące.

Do pomiaru ciśnienia dynamicznego służy rurka Pitota lub rurka Prandtla.

Ciśnienie dynamiczne to różnica między ciśnieniem całkowitym i ciśnieniem statycznym.

W równaniu Bernoulliego

gdzie

 – ciśnienie dynamiczne,

p – ciśnienie statyczne

Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie, wynikające z ciężaru cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie określa wzór:

gdzie

•  – gęstość cieczy – w układzie SI w kg/m³

•  – przyspieszenie ziemskie (grawitacyjne) – w układzie SI w m/s²

•  – głębokość zanurzenia w cieczy (od poziomu zerowego) – w układzie SI w metrach (m).

Ciśnienie całkowite jest sumą wszystkich ciśnień.

4. Przepływ bezwirowy (potencjalny):

Przepływ potencjalny, przepływ, w którym płyn porusza się ruchem postępowym lub podlega odkształceniom. W przepływie potencjalnym nie występują wiry.

10.Zapisać równanie Bernuolliego dla przepływu nieściśliwego w rurce poziomej (w rurce pionowej) w polu sił grawitacyjnych.

v-predkosc płynu w rozpatrywanym miejscu

g-przyspieszenie grawitacyjne

h-wysokość w układzie odniesienia, w którym liczona jest energia potencjalna,

p-cisnienieplynu w rozpatrywanym miejsc

ρ-gęstośc płynu

11.Współczynnik lepkości dynamicznej i kinematycznej.Płyny newtonowskie.

Lepkość dynamiczna wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości ścinania:

μ=τ/γ(z kropką)

Lepkość kinematyczna, nazywana też kinetyczną, jest stosunkiem lepkości dynamicznej do gęstości płynu:

ν=μ/σ

12.Wzór liczby Reynoldsa. Co charakteryzuje krytyczna liczba Re?

Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych). Wykonują one zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i mieszania.

Re<2300 - przepływ laminarny

Re>2300 - przepływ turbulentny

v-prędkość przepływu, l-charakterystyczny wymiar liniowy, μ-lepkość dynamiczna cieczy

13.Przepływ laminarny i turbulentny.

Przepływ laminarny jest to przepływ uwarstwiony (cieczy lub gazu), w którym kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (w odróżnieniu od ruchu turbulentnego, burzliwego). Przepływ taki zachodzi przy małych prędkościach przepływu, gdy liczba Reynoldsa nie przekracza tzw. wartości krytycznej.

Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych). Wykonują one zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i mieszania.

15.Współczynnik filtracji: co charakteryzuje i od czego zależy?

Współczynnik filtracji charakteryzuje zdolność przesączania wody będącej w ruchu laminarnym przez skały porowate i jest miarą przepuszczalności hydraulicznej skał (gruntów). Przesączanie odbywa się siecią kanalików utworzonych z porów gruntowych. Grunt stawia opór przesączającej się wodzie, opór ten i współczynnik filtracji zależy od właściwości gruntu:rodzaju ośrodka gruntowego, porowatości, uziarnienia, struktury gruntu, lepkości.Współczynnik filtracji jest miarą przepuszczalności wyłacznie dla wody i nie powinno się go stosować w przypadku innych płynów, do których odnosi się współcześnie stosowana wersja formuły Darcy'ego.

16.Prędkość dźwięku. Dysza de Lavala:

Przekrój dyszy Lavala w początkowym odcinku ulega zwężeniu, następnie rozszerza się. W części zwężającej się następuje przyspieszenie gazu odprędkości początkowej do prędkości dźwięku. W końcowej części następuje dalsze przyspieszanie powyżej prędkości dźwięku, chociaż przyspieszenie stopniowo maleje. Na całej długości dyszy gaz rozpręża się i ma miejsce wzrost jego prędkości. Podczas pracy naddźwiękowej przekrój najwęższy jest przekrojem krytycznym, a parametry gazu w nim występujące – parametrami krytycznymi.

dv/v-względna zmiana prędkości gazu,

dS/S-względna zmiana pola przekroju poprzecznego dyszy,

M=v/v_dz-liczba Macha