egzaminu

Olsztyn 7.09.2009

Egzamin 2 z Mechanika Płynów i Termodynamiki

(Mechatronika)

część I — Mechanika Płynów

(a^Z otwartego zbiornika (Rys.l) wypływa woda w przekroju 2 przez przewód o długości 1 = 25 m i średnicy d = 100mm. Oblicz na jaką maksymalną wysokość h uniesie się strumień wody dla zadanych parametrów: strumień wody Q — 11 / s. H — 18m. współczynnik lepkości kinematycznej wody v 11-10"* m²/s, współczynniki strat miejscowych:ę„. =0.5 oraz ®. =0,2.

(2. jbblicz minimalną moc silnika niezbędnego do napędu pompy C (Rys.2) przetłaczającej wodę w ilości Sjm Q = l0l/s ze zbiornika dolnego przez przewód o średnicy d = 100mm do otwartego zbiornika górnego. Zadane parametry to: odległość zwierciadeł wody H = 50m. długość rury l = 150m, współczynnik lepkości    kinematycznej    wody    v = 1 ■ 10"⁶ m² /s,    współczynniki    strat

miejscowych: ćj,,. =0,5,    |! =0,2, ws =1 , sprawność pompy r\_p =0,72. Moc silnika pompy określa

wzór N„ =—== -—! gdzie H. -to wysokość podnoszenia pompy. p... - gęstość wody.

1

3. Napisać równania Bernoulliego dla dwóch przypadków:

a)    Przepływu cieczy doskonałej,

b)    Przepływu cieczy lepkiej.

oraz opisać poszczególne człony tych równań.

Część II- Termodynamika

©

Obliczyć, ile kilogramów pary mokrej znajduje sie w zbiorniku o objętości 30 m³, jeżeli ciśnienie manometryczne tej pary wynosi p_m = 1,1 MPa, a stopień suchości x = 0,82. Ciśnienie otoczenia przyjąć p₀ = 0,1 MPa.

W zbiorniku o objętości    = 12m³znajduje się gaz doskonały o parametrach: p, = 0.5MPa, t, = 25 °C.

Obliczyć, jaką objętość V„ zająłby on w warunkach fizycznych normalnych (t = 0°C, p = 101325Pa).

i

I

Do turbiny T (Rys.3) napływa para w ilości m = 36t/h o entalpii właściwej i, =3000kJ/kg. Na wylocie entalpia pary wynosi 1 =2200kJ/kg.. Przyjmując straty ciepła do otoczenia w ilości Q = 0.5 A{W, należy obliczyć moc turbiny dla stanu stacjonarnego.

Napisać dwie postaci równania stanu gazu doskonałego.

Napisać równanie I Zasady Termodynamiki dla układu otwartego w rozwiniętej formie oraz opisać poszczególne człony tego równania.