Ćwiczenia z mechaniki płynów:

Ćwiczenia z mechaniki płynów:

Forma zajęć - ćwiczenia Liczba

godzin Ćw. 1 Obliczenia ciśnień względnych. Zastosowanie prawa naczyń

połączonych w obliczeniach manometrów cieczowych.

2

Ćw. 2 Obliczenia naporu hydrostatycznego na powierzchnie płaskie i zakrzywione. Obliczenia siły wyporu.

2

Ćw. 3 Obliczenia prędkości i natężenia przepływu płynów doskonałych w przewodach zamkniętych. Zastosowanie równania Bernoulliego w obliczeniach wypływu cieczy przez małe otwory.

2

Ćw. 4 Zastosowanie równania Bernoulliego w obliczeniach prędkości miejscowej (rurka Prandtla i Pitota).

2

Ćw. 5 Zastosowanie uogólnionego równania Bernoulliego w obliczeniach przepływów płynów lepkich, nieściśliwych. Obliczenia oporów liniowych i miejscowych.

2

Ćw. 6 Obliczenia oporności hydraulicznej przewodów i systemów szeregowych i równoległych. Sporządzanie wykresów Ancony.

2

Ćw. 7 Obliczenia natężenia przepływu, prędkości średniej oraz spadku hydraulicznego dla przepływów równomiernych w kanałach otwartych.

2

Ćw. 8 Kolokwium zaliczeniowe 1

Suma godzin 15

Zbiory zadań/podręczniki:

[1] Jeżowiecka-Kabsh K., Szewczyk H., Mechanika płynów; Wyd. Politechniki Wrocławskiej.

2001 (*e- podręcznik)

[2] Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska, WNT Warszawa 2009 (i wcześniejsze)

[3] Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., Zadania z mechaniki płynów w inżynierii i ochronie środowiska, WNT Warszawa 2001

[4] Mitosek M. Mechanika płynów w inżynierii i ochronie środowiska; PWN Warszawa 2001.

[5] Bechtold Z. i in., Zbór zadań z mechaniki płynów, Wyd. Politechniki Wrocławskiej. 1984 [6] Burka E.S., Mechanika płynów w przykładach: teoria, zadania, rozwiązania, Wydawnictwo

Naukowe PWN Warszawa 2002

Materiał wymagany na ćwiczeniach:

Ćw. 1 ciśnienie absolutne, nadciśnienie, podciśnienie; ciśnienie hydrostatyczne (wzór);

prawo naczyń połączonych, zasada działania manometru cieczowego

Ćw. 2 siła naporu hydrostatycznego na powierzchnie płaskie i zakrzywione (wzory);

współrzędna pionowa środka naporu; moment bezwładności dla prostokąta i koła;

siła wyporu (wzór)

Ćw. 3 średnia prędkość przepływu w przewodzie zamkniętym, natężenie przepływu masowe i objętościowe (wzory); prawo zachowania masy (równanie ciągłości);

równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego (wzór)

Ćw. 4 zasada działania rurki Prandtla i Pitota, ciśnienie całkowite, dynamiczne i statyczne;

równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego (wzór)

Ćw. 5 równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego (wzór), obliczanie strat liniowych i miejscowych (wzory); liczba Re (wzór), średnica zastępcza (wzór)

Ćw. 6 oporność hydrauliczna przewodu; oporność hydrauliczna systemu szeregowego i równoległego; zasady sporządzania wykresów Ancony.

Ćw. 7 Prędkość średnia dla przepływu równomiernego w kanale otwartym (wzór), spadek hydrauliczny, natężenie przepływu w kanale otwartym (wzór), promień hydrauliczny (wzór)

Ćw. 8 Kolokwium obejmuje rozwiązanie 3-4 zadania obliczeniowe do rozwiązania w ciągu 60 min. Proszę przynieść kalkulator (nie można korzystać z telefonów komórkowych ani innych urządzeń mobilnych).

Schemat rozwiązania zadania:

Dane:………

Wzór →(przekształcenia wzoru)→wynik→[jednostka]

Obowiązuje znajomość wzorów (zestawienie poniżej)

Wzory, których znajomość obowiązuje na kolokwium z mechaniki płynów:

Ciśnienie hydrostatyczne:

p=ρ⋅g⋅h

Wysokość ciśnienia:

h= p

ρ⋅g

Siła naporu: N=ρ⋅g⋅z_s⋅A _[N]

Siła wyporu: W= ρ⋅g⋅V_{z [N]}

Przepływ masowy: q_m=v⋅A⋅ρ _[kg/s]

Przepływ objętościowy: q_v=v⋅A _[m3/s]

Równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego:

v² 2 g+ p

ρg+z=const [m]

Równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego:

α₁v

12

2 g +p₁ ρg+z₁=

α₂v

22

2 g + p₂

ρg+z₂+Δh^s [m]

Liczba Reynoldsa:

Re= v⋅d

ν = v⋅d⋅ρ η

Średnica zastępcza (hydrauliczna): d_zast=4⋅A

U _[m]

Wysokość liniowej straty ciśnienia: Δh^sl=λ L d

v²

2 g _{[m sł. cieczy]}

Wysokość miejscowej straty ciśnienia: Δh^slm=ς v²

2 g _{[m sł. cieczy]}

Spadek hydrauliczny: I=Δh^s L

Prędkość średnia dla przepływu równomiernego:

v=C √ ^R

⋅ I

Promień hydrauliczny: R_h=A U _[m]