CCF20120509030

6.4.9.    Stalowym rurociągiem, o średnicy wewnętrznej d = 320 mm i grubości ścianki <5 = 4 mm, przepływa woda pod ciśnieniem p₀ = 0,2 MPa. Wyznaczyć maksymalną średnią prędkość wody, przy której podczas nagiego zamknięcia zaworu, rurociąg nie ulegnie rozerwaniu. Przyjąć: naprężenie dopuszczalne dla stali k_r = 80 MPa, moduł sprężystości stali £ = 2,0610⁵ MPa, moduł ściśliwości wody B = -= 5-10^-4 m²/MN oraz gęstość wody p = 1000 kgm~³.

6.4.10.    Instalacja układu hydraulicznego ma być wykonana z rur mosiężnych o średnicy wewnętrznej d = 14 mm. Maksymalne ciśnienie oleju tłoczonego przez pompę p_a = 16 MPa, a objętościowe natężenie przepływu Q = 40 1/min. Stosując metodę kolejnych przybliżeń, obliczyć minimalną grubość ścianek przewodów hydraulicznych, aby w chwili gwałtownego zamknięcia rozdzielaczy naprężenia rozrywające w rurach nie przekroczyły granicy plastyczności a_e = 105 MPa. Przyjąć moduł sprężystości mosiądzu £=1,1-10⁵ MPa, moduł ściśliwości oleju B = = 58-10“⁵ m²/MN oraz gęstość oleju p = 880 kg-mT³.

7. Elementy dynamiki gazów

7.1. Przykłady

7.1.1.    W zbiorniku o pojemności F=0,lm³ znajduje się masa tlenu m = 12 kg p ciśnieniem p = 10 MPa.

a.    Obliczyć prędkość dźwięku w tlenie.

b.    Czy prędkość dźwięku zmieni się, jeżeli po wypływie pewnej objętości tle ciśnienie w zbiorniku obniży się izotermicznie do 2 MPa?

7.1.2.    Samolot leci na małej wysokości, gdzie temperatura powietrza 7j = 285 1 następnie przechodzi w stratosferę, w której temperatura T₂ = 218 K. Wyznać procentową zmianę liczby Macha, jeżeli w obu przypadkach prędkość samol c = 1500 km/h.

7.1.3.    Dwa samoloty lecą z prędkością odpowiadającą liczbie Macha M = ¹ Pierwszy z nich leci na wysokości 10 km, drugi zaś blisko ziemi. Który z samolotów szybciej?

7.1.4.    Przez przewód o zmiennym przekroju przepływa powietrze. Znając lic Macha w przekroju pierwszym M_x = 1 oraz w drugim M₂ = 1,5, określić stosu prędkości powietrza w obu tych przekrojach.

7.1.5.    Kąt Macha zmierzony za poruszającą się rakietą wynosił /? = f. Jaka 1 prędkość rakiety, jeżeli prędkość dźwięku na wysokości lotu a = 343 m-s^-1?

7.1.6.    Na podstawie fotografii pocisku balistycznego, lecącego w atmosf stwierdzono że kąt wierzchołkowy stożka Macha 2(! = J. Oblliczyć prędkość poci jeżeli temperatura powietrza na wysokości lotu wynosiła T = 278 K.

7.1.7.    Które z poniższych założeń jest słuszne — przy ustalonym izentropo\ przepływie gazu — dla całej linii prądu:

a)    wartość ciśnienia jest stała,

b)    temperatura spoczynkowa nie ulega zmianie,

c)    wartość maksymalnej liczby Macha jest równa jedności,

d)    entropia ma wartość stałą,

e)    wraz ze wzrostem prędkości, temperatura podwyższa się?