egzamin (8)

Olsztyn 7.09,2009

Egzamin 2 z Mechanika Płynów i Termodynamiki

(Mechatronika)

część I - Mechanika Płynów

0Z 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 = 71/s. H = lSm. współczynnik lepkości kinematycznej wody v = l'10“⁶m²/s, współczynniki strat miejscowych:ę,_r =0.5 oraz \_k =0,2.

(2. jbblicz minimalną moc silnika niezbędnego do napędu pompy C (Rys.2) przetłaczającej wodę w ilości ^v'^/ Q = lQl/s ze zbiornika dolnego przez przewód o średnicy d = lOOmm do otwartego zbiornika górnego. Zadane parametry to: odległość zwierciadeł wody H = 50m. długość rury l = 150m. współczynnik lepkości kinematycznej wody    v = l-10^_6m²/s,    współczynniki strat

; miejscowych:ę„, =0,5,    ę* = 0,2, C,_d =1 , sprawność pompy r\_p =.0,72. Moc silnika pompy określa

wzór N„ =——-    . gdzie H_r - to wysokość podnoszenia pompy. p,„ - gęstość wody.

r\_P

3. Napisać równania Bemoulliego dla dwóch przypadków:

a)    Przepływu cieczy doskonałej,

b)    Przepływu cieczy lepkiej.

oraz opisać poszczególne człony tych równań.

Część II-Termodynamika

1. 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.

(2^ W zbiorniku o objętości Pj = 12w³znajduje 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 = 101325 Pa).

3. Do turbiny T (Rys.3) napływa para w ilości m = 36t/h o entalpii właściwej i_t =3000kJ/kg. Na wylocie entalpia pary wynosi i₂ =2200kJ/kg.. Przyjmując straty ciepła do otoczenia w ilości Q = 0.5 MW, należy obliczyć moc turbiny dla stanu stacjonarnego.

i

Napisać dwie postaci równania stanu gazu doskonałego.

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