Ćwiczenia z mechaniki płynów - plan semestralny:
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;
siła naporu hydrostatycznego na powierzchnie płaskie (wzór)
Ćw. 2 siła naporu hydrostatycznego na powierzchnie zakrzywione; współrzędna pionowa środka naporu; moment bezwładności dla prostokąta i koła; siła wyporu (wzór);
średnia prędkość przepływu w przewodzie zamkniętym, przepływ masowy i objętościowy płynu (wzory);
Ćw. 3 prawo zachowania masy (równanie ciągłości); równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego (wzór); wypływ cieczy doskonałej przez mały otwór
zasada działania rurki Prandtla i Pitota, ciśnienie całkowite, dynamiczne i statyczne;
Ćw. 4 równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego (wzór), obliczanie strat liniowych i miejscowych (wzory); liczba Re (wzór), średnica zastępcza (wzór)
Ćw. 5 oporność hydrauliczna przewodu; oporność hydrauliczna systemu szeregowego i równoległego; zasady sporządzania wykresów Ancony.
Ćw. 6 Prędkość średnia dla przepływu równomiernego w kanale otwartym (wzór), spadek hydrauliczny, natężenie przepływu w kanale otwartym (wzór), promień hydrauliczny (wzór)
Ćw.
7/8
Kolokwium obejmuje 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)→podstawienie danych→ wynik→[jednostka]
Obowiązuje znajomość wzorów (zestawienie poniżej)
Wzory, których znajomość obowiązuje na kolokwium z mechaniki płynów:
Ciśnienie hydrostatyczne: pgh [Pa]
Wysokość ciśnienia: h pg [m]
Siła naporu: N gzsA [N]
Siła wyporu: W gVz [N]
Przepływ masowy: qm vA [kg/s]
Przepływ objętościowy: qv vA [m3/s]
Równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego: z const
g p g
2
v2
[m]
Równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego: z hs
g p z g
g p
g 2 2
2 2 2 1 1 2 1 1
2 v 2
v
[m]
Liczba Reynoldsa: Re vd vd [-]
Średnica zastępcza (hydrauliczna):
dzast 4UA [m]
Wysokość liniowej straty ciśnienia:
g d hsl L
2 v2
[m sł. cieczy]
Wysokość miejscowej straty ciśnienia:
hslm g 2
v2
[m sł. cieczy]
Spadek hydrauliczny:
L I h
s
Prędkość średnia dla przepływu równomiernego: vC RhI [m/s]
Promień hydrauliczny:
Rh UA
[m]
