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

(1)

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

Lp. Temat zajęć _godz.^Licz. termin

1 Zastosowanie prawa naczyń połączonych: manometry cieczowe.

Obliczenia ciśnień względnych i bezwzględnych 2 22.XI.

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 29.XI.

3 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu doskonałego:

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

2 6.XII.

4 Zastosowania równania Bernoulliego dla przepływu płynu rzeczywistego.

Obliczenia oporów hydraulicznych przy przepływach płynów rzeczywistych przez przewody zamknięte.

2 13.XII.

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

Obliczenia oporności hydraulicznej układów szeregowych i równoległych

2 20.XII.

6 Obliczenia natężenia przepływu, prędkości średniej oraz spadku

hydraulicznego dla przepływów równomiernych w kanałach otwartych. 2 10.I.

7 Kolokwium zaliczeniowe 2 17.I.

Kolokwium poprawkowe^(*) 1 24.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)

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

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

[3] Bechtold Z. i in., Zbór zadań z mechaniki płynów, Wyd. Politechniki Wrocławskiej. 1984 (również e- podręcznik)

[4] Burka E.S., Mechanika płynów w przykładach: teoria, zadania, rozwiązania, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 2002

(2)

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)

(3)

Wzory, których znajomość obowiązuje na kolokwium z mechaniki płynów:

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: ₂^v_g ^_^p_g ^^z^^const

2

[m]

Równanie Bernoulliego dla płynu rzeczywistego: z h^s

g p z g

g p

g¹²  ¹  ₁ ² ²²  ²  ₂

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:

g d h^sl L

2 v²





 [m sł. cieczy]

Wysokość miejscowej straty ciśnienia:

h^slm g 2

v²





 [m sł. cieczy]

Spadek hydrauliczny:

L I h

 s



Prędkość średnia dla przepływu równomiernego: v^C ^Rh^I [m/s]

Promień hydrauliczny:

R_h UA

 [m]