Zagadnienia do egzaminu z Mechaniki Płynów 2000/09
1. Podstawowe właściwości płynu: gęstość, ściśliwość, rozszerzalność cieplna i lepkość.
2. Siły działające w płynach. Elementarna siła masowa i powierzchniowa.
3. Stan naprężeń w płynie: naprężenia styczne i normalne.
4. Rodzaje i jednostki ciśnienia.
5. Równanie równowagi płynu (interpretacja fizyczna). Prawo Pascala. Ciśnienie hydrostatyczne.
6. Prawo naczyń połączonych. Rodzaje manometrów cieczowych.
7. Napór hydrostatyczny na ściany płaskie. Siła naporu, głębokość środka naporu. Paradoks hydrostatyczny Stevina.
8. Napór hydrostatyczny na ściany zakrzywione.
9. Wypór hydrostatyczny. Prawo Archimedesa.
10. Stateczność pływania ciał na powierzchni swobodnej (warunek stateczności).
11. Równanie ruchu płynu doskonałego (równanie Eulera i jego interpretacja fizyczna).
12. Strumień przepływu i prędkość średnia. Strumień masowy i objętościowy.
13. Zasada zachowania masy. Równanie ciągłości ruchu jednowymiarowego.
14. Równanie Bernoulliego dla strugi cieczy doskonałej i jego zastosowania.
15. Zastosowanie równania Bernoulliego do wyznaczania prędkości miejscowej. Ciśnienie statyczne, dynamiczne i całkowite.
16. Zasada wyznaczania prędkości miejscowej rurką Pitota.
17. Zasada wyznaczania prędkości miejscowej rurką Prandtla.
18. Pomiar strumienia objętości metodą zwężkową.
19. Wypływ ustalony cieczy przez mały otwór. Wzór Torricellego.
20. Określenie rzeczywistego natężenia przepływu cieczy przez mały otwór: współczynnik prędkości, kontrakcji i wypływu.
21. Ustalony wypływ cieczy przez przystawki (cel stosowania przystawek, rodzaje przystawek).
22. Wypływ ustalony przez duży otwór (przelewy miernicze).
23. Wypływ gazu przez mały otwór (paradoks Saint-Venanta-Wantzela, krytyczny stosunek ciśnień).
24. Zjawisko kawitacji i jego konsekwencje. Negatywne skutki kawitacji. Miejsca zagrożone kawitacją. Wykorzystanie zjawiska kawitacji.
25. Interpretacja fizyczna równania ruchu płynu lepkiego (równania Naviera-Stokesa).
26. Zasady podobieństwa modelowego przepływów (podobieństwo geometryczne, kinematyczne i dynamiczne, liczby podobieństwa).
27. Interpretacja fizyczna liczb podobieństwa uzyskanych z analizy równania Naviera- Stokesa (Re, Eu, St, Fr).
28. Uogólnione równanie Bernoulliego i jego zastosowania.
29. Interpretacja fizyczna współczynnika Coriolisa.
30. Wzór na obliczanie oporów liniowych (wzór Darcy’ego-Weisbacha). Obliczanie liniowej straty ciśnienia i wysokości strat liniowych).
31. Wzór na obliczanie oporów miejscowych (obliczanie miejscowej straty ciśnienia i wysokości strat miejscowych).
32. Cechy przepływów laminarnych. Krytyczna liczba Reynoldsa.
33. Przepływ laminarny w przewodzie rurowym (rozkład prędkości w przekroju
poprzecznym, związek między prędkością średnią i maksymalną, zależność strat ciśnienia od prędkości średniej, współczynnik strat liniowych).
34. Cechy przepływów turbulentnych.
35. Przepływ turbulentny w przewodzie rurowym (rozkład prędkości w przekroju
poprzecznym, związek między prędkością średnią i maksymalną, zależność strat ciśnienia od prędkości średniej, współczynnik strat liniowych).
36. Warstwa przyścienna (rodzaje, cechy, rozkład prędkości, naprężenia). Pojęcie hydraulicznej gładkości przewodu.
37. Opis turbulentnej strugi swobodnej. Zasięg strugi.
38. Współczynnik oporów liniowych () w zależności od rodzaju ruchu płynu lepkiego.
Interpretacja wykresu Nikuradsego (związek z liczbą Re i chropowatością przewodu).
39. Współczynnik strat miejscowych () (od czego zależy; gdzie występują straty miejscowe).
40. Przepływ płynu nieściśliwego w systemie szeregowym (od czego zależy). Oporność hydrauliczna systemu.
41. Oporność hydrauliczna pojedynczego przewodu. Charakterystyka przepływu dla pojedynczego przewodu.
42. Charakterystyka przepływu dla systemu szeregowego i jej interpretacja graficzna.
43. Charakterystyka przepływu dla równolegle połączonych przewodów i jej interpretacja graficzna.
44. Zasady sporządzania wykresów Ancony.
45. Cechy ruchu równomiernego w przewodzie otwartym. Interpretacja równania Bernoulligo dla ruchu równomiernego. Formuła de Chezy’ego.
46. Rozkład prędkości w przekroju poziomym i pionowym kanału prostokątnego (prędkość maksymalna i prędkość średnia).
47. Najkorzystniejszy przekrój poprzeczny kanału (zasada określania, przykłady).
48. Energia rozporządzalna w przekroju przepływowym kanału. Podział przepływów na spokojne i rwące.
49. Przepływ krytyczny i jego cechy (głębokość krytyczna, prędkość krytyczna, spadek krytyczny, liczba Fr).
50. Filtracja wód gruntowych (cechy przepływu filtracyjnego).
51. Doświadczenie Darcy’ego i jego wnioski.
52. Prawo filtracji ruchu równomiernego. Współczynnik filtracji (od czego zależy, jak go można wyznaczyć wykorzystując doświadczenie Darcy’ego).
53. Interpretacja fizyczna równania ruchu filtracyjnego.
54. Pojęcia: filtracji bezciśnieniowej i ciśnieniowej, filtracji równomiernej.
55. Cechy równomiernej filtracji ciśnieniowej wód gruntowych (równanie linii depresji, prędkość filtracji, strumień objętości).
56. Cechy równomiernej filtracji bezciśnieniowej wód gruntowych (równanie linii depresji, prędkość filtracji, strumień objętości).
57. Interpretacja pojęć: krzywa depresji, zasięg depresji, strumień dopływu wody gruntowej na przykładzie rowu lub studni zwykłej.
58. Związek zasady zachowania pędu z reakcją hydrodynamiczną w przewodach (od czego zależy siła reakcji hydrodynamicznej).
59. Zjawisko oderwania warstwy przyściennej i jego skutki.
60. Pojęcia: współczynnik ciśnienia, współczynnik oporu profilowego, oporu ciśnieniowego i oporu tarcia.
61. Zjawisko uderzenia hydraulicznego. Sposoby zapobiegania uderzeniom hydraulicznym.
62. Zjawisko ejekcji. Zasada działania strumienicy.
63. Charakterystyki pracy dla pompy wirowej. Moc do napędu pompy wirowej. Współpraca pompy i instalacji.
64. Wysokość podnoszenia pompy w układzie hydraulicznym otwartym i zamkniętym 65. Wysokość ssania pompy. Zapobieganie kawitacji podczas pracy pompy.
