Mechanika płynów- materiały do ćwiczeń (II rok IS, ZOD Jelenia Góra)

Mechanika płynów- materiały do ćwiczeń (II rok IS, ZOD Jelenia Góra)

Ćwiczenia odbywają się w godz. 12:45-14:15 (s.212) Lp

. Temat zajęć _godz.^Licz. termin

1 Zastosowanie prawa naczyń połączonych: manometry cieczowe.

Obliczenia ciśnień względnych i bezwzględnych 2 3.X.

2 Obliczenia siły naporu na ściany płaskie i cylindryczne.

Obliczenia siły wyporu.

Obliczenia natężenia przepływu oraz prędkości średniej. Zastosowanie prawa zachowania masy. Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu doskonałego.

2 10.X.

3 Dzień rektorski 2 17.X.

4 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu doskonałego:

rurka Prandtla i Pitota, przepływ przez zwężki, wypływ ze zbiornika przez mały otwór

2 24.X.

5 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu rzeczywistego.

Obliczenia oporów hydraulicznych przy przepływach płynów rzeczywistych przez przewody zamknięte.

2 31.X.

6 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu rzeczywistego: wykresy Ancony.

Obliczenia oporności hydraulicznej układów szeregowych i równoległych.

2 7.XI.

7 Obliczenia natężenia przepływu, prędkości średniej oraz spadku hydraulicznego dla przepływów równomiernych

w kanałach otwartych. (12:45-14:00) Kolokwium zaliczeniowe

14:15-15:15

2

1

14.XI.

Kolokwium poprawkowe^(*) (podczas sesji!) sala 208??, o godz. 10.15

5.II.

(czwartek)

(*)Nie ma możliwości poprawiania ocen pozytywnych.

LITERATURA PODSTAWOWA:

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

2001 (również 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 (również e- podręcznik)

[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); prawo zachowania masy (równanie ciągłości);

równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego (wzór);

Ćw. 3 Dzień rektorski

Ćw. 4 równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego (wzór);

wypływ cieczy doskonałej przez mały otwór

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

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

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

Ćw. 6 zasady sporządzania wykresów Ancony; obliczanie wysokości strat liniowych i miejscowych (wzory)

oporność hydrauliczna przewodu; oporność hydrauliczna systemu szeregowego i równoległego;

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

Kolokwium obejmuje rozwiązanie 3 zadań obliczeniowych

(na kolokwium obowiązuje materiał omówiony na ćwiczeniach nr 1÷6)

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 jest wymagana na kolokwium zaliczeniowym:

Ciśnienie hydrostatyczne:

p=ρ⋅g⋅h

Wysokość ciśnienia:

h= p

ρ⋅g

Siła naporu:

N=ρ⋅g⋅z

Siła wyporu: W= ρ⋅g⋅V_{z [N]}

Przepływ masowy:

q

Przepływ objętościowy:

q

v⋅A

Równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego:

v

p

ρg

z=const

Przepływ masowy:

q

Przepływ objętościowy:

q

v⋅A

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

= Δp

ρ⋅g =λ L

d v

2 g

Wysokość miejscowej straty ciśnienia:

Δh

= Δp

ρ⋅g =ζ v

2 g

Strata ciśnienia (liniowa i miejscowa) na odcinku rurociągu o średnicy (d) i długości (L):

Δp=ρ⋅g⋅Δh

( ^{λ L} d

∑ ^ζ ) ^v

^ρ

Spadek hydrauliczny: I=Δh^s L _[-]

Prędkość średnia dla przepływu równomiernego:

v=C √ ^R

⋅ I

Promień hydrauliczny: R_h=A U _[m]