1. Wymień siły działające w cieczach.
Siły działające na ciecz dzielimy na zewnętrzne i wewnętrzne. Siły zewnętrzne mogą być: siłami powierzchniowymi, działającymi na powierzchnię ograniczającą ciekłą masę, siłami objętościowymi (masowymi) działającymi na wszystkie cząstki masy (siły ciężkości, bezwładności - siły d'Alemberta). Siły wewnętrzne, czyli napięcia będące wynikiem wzajemnego oddziaływania cząstek cieczy, mają charakter sił powierzchniowych (siły lepkości, siły tarcia wewnętrznego).
2. Równanie ciągłości dla przepływu ustalonego płynu ściśliwego:
ρ1V1F1 = ρ2V2F2 = const.
F1- przekrój wlotowy przewodu,
F2- przekrój wylotowy przewodu,
ρ1ρ2 - gęstości
V1V2 - prędkości na wlocie i wylocie przewodu
3. Podaj definicję lepkości cieczy.
Lepkość cieczy jest to zjawisko powstawania wewnętrznego tarcia warstw cieczy między sobą i między powierzchnią ścian przewodu. Lepkość stanowi jedną z cech hydrodynamicznych cieczy. O lepkości cieczy, o jej zależności od temp. i ciśnienia stanowi budowa atomowa jej cząstek.
4. Podaj od jakich czynników zależy ilość energii przekazanej cieczy w obrębie wirnika pompy.
l = U2C2u - U1C1u
U1 =
R1, U2 =
R2
l =
(R2C2cosα2 - R1C1cosα1)
R2 - promień duży wirnika,
R1 - mały,
- kąt ustawienia łopatek, C1C2 - wypadkowa kąta łopatek do strumienia wody
5. Przedstaw graficznie regulację upustową pompy.
1. Od czego zależy napór na ścianę zakrzywioną dowolnie zorientowaną w przestrzeni.
Składowa pionowa naporu na ścianę zakrzywioną jest co do modułu równa ciężarowi słupa cieczy zawartego między rozpatrywaną ścianą a lustrem cieczy. Składowa pozioma naporu na ścianę zakrzywioną jest równa naporowi na rzut tej ściany na dowolna płaszczyznę pionową.
2. Jaka jest różnica pomiędzy przepływem ustalonym i nieustalonym.
Ruch ustalony jest wówczas, jeżeli powierzchnia prędkości wzdłuż osi przewodu nie ulega zmianie., czyli dla przepływu ustalonego V=const.
3. Udowodnij, że w poziomym przewodzie o stałej średnicy przez który przepływa płyn nieściśliwy straty powodują jedynie zmniejszenie ciśnienia statycznego.
Płyn nieściśliwy: ρ1 = ρ2
V1F1 = V2F2, gdy F1 = F2 to wtedy V1 = V2. Ponieważ wszystkie wartości są sobie równe, to możemy przyjąć, że w przewodzie płynie jedna ciecz, a jeżeli tak to straty w tym przewodzie będą wpływać tylko na ciśnienia statyczne, czyli takie które panuje wewnątrz przewodu.
4. Jakie czynniki decydują o zasięgu strumienia zwartego.
O zasięgu strumienia zwartego będą decydować następujące czynniki: średnica pyszczka prądownicy, ciśnienia na pyszczku, wydajność, straty w przewodzie, kąt nachylenia strumienia zwartego
do płaszczyzny poziomej.
5. Wyprowadź zależność na oporność zastępczą dwóch identycznych przewodów ułożonych równolegle w płaskim terenie.
Jeżeli przyjmiemy, że oporność jednego przewodu wynosi S1, to oporność zastępcza będzie wynosić
¼ S1.
1. Podaj równanie Eulera i warunek równowagi cieczy.
Równanie Eulera
dv- / dt = F - 1/ρ grad p - jest to równanie ruchu płynu doskonałego (nielepkiego, nieściśliwego).
Warunek równowagi cieczy:
dv / dt = 0 lub F - 1/ρ grad p = 0
2. Wykaż, że środek naporu na dowolną ścianę pochyłą leży poniżej środka ciężkości figury.
N = ρgzsF = ρg ½H Hb = ρg bH2/2
3. O czym świadczy równość liczb Reynoldsa w dwóch różnych przepływach.
v-lepkość kinematyczna = μ / ρ
Re ≤ 2300 - przepływ laminarny
2300 < Re < 104 - przepływ laminarny możliwy, nieskończenie małe zburzenie przepływu powoduje przejście w przepływ burzliwy
Re > 104 - przepływ burzliwy.
4. Podaj zależność na straty liniowe.
Przewody sztywne:
Δhstr.= λ*l/d*V2/2g, λ - współczynnik strat liniowych,
Δhstr.= S0lQ2, l - długość,
Q - wydajność, S0 zależy od rodzaju węża.
5. Na czym polega regulacja pomp wirowych.
Regulacja pomp wirowych sprowadza się do zmiany punktu pracy pompy. Zmiany te możemy osiągnąć poprzez: zmianę charakterystyki przewodu, dławienie, upust, zmianę charakterystyki pompy
(zmiana prędkości obrotowej).
1. Określ warunki w jakich obowiązuje prawo Pascala.
Ciśnienie wywołane w cieczy przez czynniki zewnętrzne jest tako samo w całej objętości cieczy p = F/S[Pa]
2. Jak definiujemy prędkość średnią strumienia.
Dla przepływu laminarnego
Vśr.= 0,5Vmax., dla przepływu burzliwego Vśr. = 0,8-0,86Vmax.
3. Stosując zasadę czterech pizometrów wyprowadzić wzór na współczynnik strat lokalnych dla badanego elementu armatury.
4. Podaj definicję wzlotu strumienia zwartego. Od czego zależy wzlot.
H wzlotu strumienia zwartego zależy od ciśnienia na prądownicy, od średnicy pyszczka, od wydajności. Hwzlotu = Hpr. / 1+fipr.Hpr.
Fipr. = 0,25 / d + (0,1d)3,
Hpr. = Spr.Qpr2.
5. Podaj równanie charakterystyki zastępczej dwóch identycznych pomp pracujących szeregowo.
dla Q = 0, H = 2Hmax→A=2Hmax
dla Q = Qmax H = 0
0 = 2Hmax - BQ2max →
B = 2Hmax / Q2max
H = 2 Hmax [ 1 - ( Q / Qmax )2],
dla na pomp w szeregu
H = nHmax [ 1 - ( Q / Qmax )2]
6. Określ teoretyczny współczynnik strat dla prądownicy fi 12 przyjmując μ = 1,0
Spr. = 1/8 Π2dμ2g