DSC64

Dnia 6.04.2009

Kolokwium Nr 1 z Mechaniki Płynów

(Mechatronika)

Zadanie 1

Przez kanał prosto-osiowy (Rys. 1) przepływa woda. Do pomiaru różnicy ciśnień Ap użyto manometru różnicowego z rtęcią. Obliczyć różnicę ciśnień Ap = p, -p, dla przypadku, gdy wysokość H = 4 m zaś wysokość słupa w manometrze h = I m. Gęstość rtęci p = 13600 kg/m³.

Zadanie 2

Zbiornik wodny zamknięto klapą obrotową w kształcie elementu prostokąta (Rys. 2) o wymiarach a x b i długości L (mierzonej prostopadle do płaszczyzny rysunku). Wyznaczyć wielkość naporu hydrostatycznego P wywieranego na

klapę dla danych: a = 0.7 m. b = Im, H = 10m, L = 3m, p = 1000kg/m³.

Zadanie 3

Przepływ stacjonarny przez dyfuzor (Rys. 3) można w przybliżeniu traktować jako przepływ jednowymiarowy (I D)

2 x

wzdłuż osi dyfuzora. Rozkład prędkości opisuje zależność liniowa u(x) = u₀ (I--). Obliczyć przyspieszenie

d u/dt w dwóch punktach: na wlocie i wylocie z dyfuzora dla zadanych wartości: u₀ = 15 m/s, L = 0J5 m. Zadanie 4

Przez kolanko leżące w płaszczyźnie poziomej (Rys 4) przepływa olej. Kąt zagięcia kolanka jest 0 = 60°. Traktując ten przepływ jako przepływ płynu idealnego obliczyć wielkość i kierunek siły reakcji R wywieranej przez olej na to kolanko. Przedstawić położenie wektora siły reakcji płyną R na kolanko w płaszczyźnie xy przez kąt <X> nachylenia R do osi i.

Dane są geometria kolanka tzn. średnice kolanka na wlocie i wylocie (4d₍,$d₂), gęstość oleju, ciśnienie oleju w przekroju wlotowym (p,) oraz objętościowe natężenie przepływu Q:

^d, =430mm, <J>d, =300mm, p = 850kg/m^J, /», = 35fcV/m², p₂ = \1,92kN / nr, Q = 0.5m^ł/s. Zadanie 5

Przewodem o zmiennym przekroju (Rys. 5) przepływa w ciągu godzimy 20 000 kg paliwa o gęstości p = 050kg i i współczynniku lepkości kinematycznej v = 61-10"* m⁵/s. Obliczyć różnicę ciśnienia ^p-P\~P2 w przewodzie, jeżeli poszczególne wymiary wynoszą: I, = 6m, I, = 12m, d, = 50mm, d. = 100mm i H — 6nt. Wspólczynnik strat miejscowych związany re zmianą średnicy wynosi , = 9 (liczony na prędkość v, za uskokiem.

t