Mechanika płynów- materiały do ćwiczeń (II rok IS, Wrocław)

Mechanika płynów- materiały do ćwiczeń (II rok IS, Wrocław)

Lp. Temat zajęć _godz.^Licz. termin

Wt Niep

Wt Parz.

Czw Niep

Czw Parz.

1 Zastosowanie prawa naczyń połączonych: manometry

cieczowe. Obliczenia ciśnień względnych i bezwzględnych 1 _X⁷

2X

(2 godz) Czw!

9

X 9

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 ²¹_X

7.X

(1 godz)

23 X

16 X

3 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu doskonałego: rurka Prandtla i Pitota, przepływ przez zwężki, wypływ ze zbiornika przez mały otwór

2 _XI^{4 14}_{X XI}^{6 30}_X 4 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu

rzeczywistego.

Obliczenia oporów hydraulicznych przy przepływach płynów rzeczywistych przez przewody zamknięte.

2 _XI^{18 28}_X ²⁰_XI ¹³_XI

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

Obliczenia oporności hydraulicznej układów szeregowych i równoległych

2 _XII^{2 25}_{XI XII}^{4 27}_XI

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

2 _XII¹⁶ _XII⁹ _XII¹⁸ _XII¹¹

7 Kolokwium zaliczeniowe 2 13.I 9.I

(Pt!) 15.I 8.I

8 Kolokwium poprawkowe^(*) 2 27.I 20.I 29.I 22.I

(*)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 równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego (wzór);

wypływ cieczy doskonałej przez mały otwór

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

zasada wyznaczania przepływu za pomocą zwężki

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 Kolokwium obejmuje rozwiązanie 3-4 zadań obliczeniowych

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:

Ciśnienie hydrostatyczne: ^{pgh} [Pa]

Wysokość ciśnienia: ^h _^p_g [m]

Siła naporu: ^N ^g^zs^A [N]

Siła wyporu: W gVz [N]

Przepływ masowy: ^qm ^v^A [kg/s]

Przepływ objętościowy: ^qv ^{ vA} [m³/s]

Równanie Bernoulliego dla płynu doskonałego: ^{z const}

g p g   

 2

v²

[m]

Przepływ masowy: ^qm ^v^A [kg/s]

Przepływ objętościowy: ^qv ^{ vA} [m³/s]

Równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego: z h^s

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 v}_^{d  v}_^d [-]

Średnica zastępcza (hydrauliczna):

d_zast 4UA

 [m]

Wysokość liniowej straty ciśnienia: ^{h p}_{g d}^L _g

sl sl

2 v²

 ^



 [m sł. cieczy o gęstości ρ ]

Wysokość miejscowej straty ciśnienia: ^{h p}_{g g}

sm sm

2 v²

 ^

 

 [ m sł. cieczy o gęstości ρ]

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

2 v² 





 



 



 











^{p g hs} _d^L



Spadek hydrauliczny:

L I h

 s

 [-]

Prędkość średnia dla przepływu równomiernego: v^{C R}h^I [m/s]

Promień hydrauliczny:

R_h UA

 [m]