CCE20110428003

Olsztyn 03.09.2010

Egzamin 2 z Mechatroniki

Mechanika Płynów i Termodynamika część I - Mechanika Pły nów

1. Z otwartego zbiornika (Rys.l) wypływa woda w przekroju 2 przez przewód o długości l = 25m i średnicy d = 100mm. Oblicz na jaką maksymalną wysokość h uniesie się strumień wody dla zadanych parametrów:    wysokość /Z = 18 777, współczynnik strat liniowych X = 0.018 zaś

współczynniki strat miejscowych wynoszą odpowiednio =0,5 oraz =0,2. Pominąć należy straty tarcia swobodnego strumienia wody o powietrze.

2. Oblicz minimalną moc silnika niezbędnego do napędu pompy C (Rys.2) przetłaczającej w^;odę w ilości Q — \0l/s ze zbiornika dolnego przez przewód o średnicy d = 100mm do otwartego zbiornika górnego. Zadane parametry to: odległość zwierciadeł wody H=50, długość rury 1 = 150m, współczynnik lepkości

kinematycznej wody v = 1 • 10~⁶ m² /'s, współczynniki strat miejscowych: ę_w = 0,5, C_k = 0,2,    = 1 ,

H. p,,. g O

N =—-—-, gdzie H.-to

hP

sprawmość pompy rj^=0,72. Moc silnika pompy określa wzór

wysokość podnoszenia pompy, p_H. - gęstość wody.

3. Napisać równania Bernoulliego dla dw>óch przypadków:

a)    Przepływu cieczy doskonałej,

b)    Przepływu cieczy lepkiej.

oraz opisać poszczególne człony tych równań.

Część II- Termodynamika

_#    %    o

1.    Obliczyć, ile kilogramów par)' mokrej znajduje sie w zbiorniku o objętości 30 m , jeżeli ciśnienie manometryczne tej pary wynosi p_m - 1,1 MPa, a stopień suchości x = 0.82 . Ciśnienie otoczenia przyjąć

p₀ - 0,1 MPa.

2.    W zbiorniku o objętości \\ -12?«³znajduje się gaz doskonały o parametrach: p, = 0,5MPa , t, = 25 °C . Obliczyć, jaką objętość V_n zająłby on w warunkach fizycznych normalnych (t = 0°C, p = 101325 Pa).

3.    Do turbiny T (Rys.3) napływa para w ilości m = 36t/h o entalpii właściwej i, =3000kJ/kg. Na wylocie entalpia pary wynosi i, = 2200kJ/kg. Przyjmując straty ciepła do otoczenia w' ilości O- 0,5 ME, należy obliczyć moc turbiny dla stanu stacjonarnego.

4.    Napisać dwie postaci równania stanu gazu doskonałego.

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