CCE20110428002

/

Dnia 10.06.2010

Kolokwium Nr 3

(Mechatronika)

Część 1

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,-pn dla przypadku, gdy wysokość H = 4m zaś wysokość słupa w manometrze h = 1 m . Gęstość rtęci p = 13600 kg / m^J.

Zadanie 2

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

klapę dla danych: a = 0.7 /??, b = \m, H = 10/??. L = 3m, p = 1000kg/m*.

Zadanie 3

Przewodem o zmiennym przekroju (Rys. 3) przepływa w ciągu godzimy 20 000 kg paliwa o gęstości p = 950kg/m i współczynniku lepkości kinematycznej v = 61 ■ 10"⁶ m²/s. Obliczyć różnicę ciśnienia tsp-p\—p₂ ^u przewodzie, jeżeli poszczególne wymiary wynoszą: 1, = 6 m. k=12m. d, = 50mm. d₂=100mm i H = 6m. Współczynnik strat miejscowych związany ze zmianą średnicy wynosi =9 (liczony na prędkość V-, za uskokiem).

część II

Zadanie 4

Określić objętość zajmowaną przez 1.8 kg wodoru, przy ciśnieniu 0.3 MPa i temperaturze 300 K.

Zadanie 5

Do podgrzewacza powietrza (Rys.4) dopływa para wodna o entalpii właściwej /, = 2750 kJ kg. Para wodna skrapla sie w podgrzewaczu, a następnie jej kondensat chłodzony jest do temperatury i₂ =50°C. Wiedząc, iż moc podgrzewacza wynosi Ó_p-\0kW. obliczyć należy strumień masy pary /ń(kg/h) dopływającej do podgrzewacza powietrza. Do obliczeń przyjąć ciepło właściwe wody w wysokości C\,. =4.19 kJ/(kgC).

Zadanie 6

Mur ceglany o grubości 8_C =25cm i przewodności cieplnej /_v =0.7W/(mK) (przypadek a) pokryto materiałem izolacyjnym (styropianem) o grubości 5_S =10cm i przewodności cieplnej X_s =0.05W/(mK) (przypadek b). Obliczyć:

a.    gęstość strumienia cieplnego q_a (przed izolacją muru) przyjmując, iż temperatury skrajne na powierzchni muru wynoszą odpowiednio: t_z =5°C oraz t_XK =20°C.

b.    gęstość strumienia cieplnego qb (po izolacji muru styropianem) przyjmując te same skrajne temperatury (patrz załączony szkic Rys.5)).