zbiór punktów o idealnej sprężystości i braku wzajemnych oddziaływań, spełnia prawa Boyle a-mariotta, Gay-Lussaca-Charlesa, Clapeyrona

Podobne dokumenty
STATYKA I DYNAMIKA PŁYNÓW

zbiór punktów o idealnej sprężystości i braku wzajemnych oddziaływań, spełnia prawa Boyle a-mariotta, Gay-Lussaca-Charlesa, Clapeyrona

J. Szantyr Wykład nr 25 Przepływy w przewodach zamkniętych I

Mechanika płynów. Wykład 9. Wrocław University of Technology

J. Szantyr Wykład nr 16 Przepływy w przewodach zamkniętych

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 2

10. FALE, ELEMENTY TERMODYNAMIKI I HYDRODY- NAMIKI.

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Teoria kinetyczna INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

PŁYN Y RZECZYWISTE Przepływy rzeczywiste różnią się od przepływów idealnych obecnością tarcia (lepkości): przepływy laminarne/warstwowe - różnią się

Mechanika płynp. Wykład 9 14-I Wrocław University of Technology

Mechanika cieczy. Ciecz jako ośrodek ciągły. 1. Cząsteczki cieczy nie są związane w położeniach równowagi mogą przemieszczać się na duże odległości.

MECHANIKA PŁYNÓW Płyn

WYKŁAD 1 WPROWADZENIE DO STATYKI PŁYNÓW 1/23

WYKŁAD 14 PROSTOPADŁA FALA UDERZENIOWA

WYKŁAD 10 METODY POMIARU PRĘDKOŚCI, STRUMIENIA OBJĘTOŚCI I STRUMIENIA MASY W PŁYNACH

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

MECHANIKA PŁYNÓW. Materiały pomocnicze do wykładów. opracował: prof. nzw. dr hab. inż. Wiesław Grzesikiewicz

POLITECHNIKA KRAKOWSKA Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej Zakład Termodynamiki i Pomiarów Maszyn Cieplnych

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, INSTYTUT INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ I POMIAROWEJ LABORATORIUM POMIARÓW WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH I-21

A - przepływ laminarny, B - przepływ burzliwy.

prędkości przy przepływie przez kanał

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

[ ] ρ m. Wykłady z Hydrauliki - dr inż. Paweł Zawadzki, KIWIS WYKŁAD WPROWADZENIE 1.1. Definicje wstępne

Statyka płynów - zadania

LABORATORIUM TECHNIKI CIEPLNEJ INSTYTUTU TECHNIKI CIEPLNEJ WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

Parametry układu pompowego oraz jego bilans energetyczny

Płytowe wymienniki ciepła. 1. Wstęp

Stany materii. Masa i rozmiary cząstek. Masa i rozmiary cząstek. m n mol. n = Gaz doskonały. N A = 6.022x10 23

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 4 OKREŚLENIE WSPÓŁCZYNNIKA STRAT LOEKALNYCH

Gęstość i ciśnienie. Gęstość płynu jest równa. Gęstość jest wielkością skalarną; jej jednostką w układzie SI jest [kg/m 3 ]

Metody doświadczalne w hydraulice Ćwiczenia laboratoryjne. 1. Badanie przelewu o ostrej krawędzi

5. Jednowymiarowy przepływ gazu przez dysze.

Zastosowania Równania Bernoullego - zadania

Ćw. 11 Wyznaczanie prędkości przepływu przy pomocy rurki spiętrzającej

Grupa 1 1.1). Obliczyć średnicę zastępczą przewodu o przekroju prostokątnym o długości boków A i B=2A wypełnionego wodą w 75%. Przewód ułożony jest w

Wykład 2. Przemiany termodynamiczne

Politechnika Białostocka

Zadanie 1. Zadanie 2.

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

16 GAZY CZ. I PRZEMIANY.RÓWNANIE CLAPEYRONA

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

J. Szantyr Wykład nr 27 Przepływy w kanałach otwartych I

Laboratorium InŜynierii i Aparatury Przemysłu SpoŜywczego

TERMODYNAMIKA TECHNICZNA I CHEMICZNA

Aerodynamika i mechanika lotu

13) Na wykresie pokazano zależność temperatury od objętości gazu A) Przemianę izotermiczną opisują krzywe: B) Przemianę izobaryczną opisują krzywe:

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN KATEDRA URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH LABORATORIUM FIZYKI INSTRUKCJA

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Ćwiczenie N 13 ROZKŁAD CIŚNIENIA WZDŁUś ZWĘśKI VENTURIEGO

ĆWICZENIE BADANIE BEZPIECZEŃSTWA UŻYTKOWEGO SILOSÓW WIEŻOWYCH

J. Szantyr - Wykład 3 Równowaga płynu

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

J. Szantyr Wykład nr 29 Podstawy gazodynamiki I

J. Szantyr Wykład nr 10 Podstawy gazodynamiki I

Płyny newtonowskie (1.1.1) RYS. 1.1

Pomiar natężenia przepływu płynów ściśliwych metodą zwężki pomiarowej

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Ćwiczenie laboratoryjne nr 4 (w24) BADANIE PROFILU CIŚNIENIA I NATĘŻENIA PRZEPŁYWU GAZÓW W RUROCIĄGU

Opis techniczny. Strona 1

Wojskowa Akademia Techniczna Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu

1. Pojazdy i maszyny robocze 2. Metody komputerowe w projektowaniu maszyn 3. Inżynieria produkcji Jednostka prowadząca

Ćw. 1 Wyznaczanie prędkości przepływu przy pomocy rurki spiętrzającej

MODELOWANIE POŻARÓW. Ćwiczenia laboratoryjne. Ćwiczenie nr 1. Obliczenia analityczne parametrów pożaru

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

Nieustalony wypływ cieczy ze zbiornika przewodami o różnej średnicy i długości

TERMODYNAMIKA. Termodynamika jest to dział nauk przyrodniczych zajmujący się własnościami

Fizyka dla Informatyków Wykład 8 Mechanika cieczy i gazów

Termodynamika 1. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wykład FIZYKA I. 12. Mechanika płynów. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Kalorymetria paliw gazowych

RÓWNANIE MOMENTÓW PĘDU STRUMIENIA

WYKŁAD 8B PRZEPŁYWY CIECZY LEPKIEJ W RUROCIĄGACH

WYDZIAŁ LABORATORIUM FIZYCZNE

Dobór zestawu hydroforowego Instalacje wodociągowe i kanalizacyjne 2. Wrocław 2014

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

WARUNKI RÓWNOWAGI UKŁADU TERMODYNAMICZNEGO

Ćw. M 12 Pomiar współczynnika lepkości cieczy metodą Stokesa i za pomocą wiskozymetru Ostwalda.

Wykład 3. Prawo Pascala

dn dt C= d ( pv ) = d dt dt (nrt )= kt Przepływ gazu Pompowanie przez przewód o przewodności G zbiornik przewód pompa C A , p 1 , S , p 2 , S E C B

Oddziaływania. Wszystkie oddziaływania są wzajemne jeżeli jedno ciało działa na drugie, to drugie ciało oddziałuje na pierwsze.

ZADANIE 9.5. p p T. Dla dwuatomowego gazu doskonałego wykładnik izentropy = 1,4 (patrz tablica 1). Temperaturę spiętrzenia obliczymy następująco

STRATY ENERGII. (1) 1. Wprowadzenie.

. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest porównanie na drodze obserwacji wizualnej przepływu laminarnego i turbulentnego, oraz wyznaczenie krytycznej licz

Analiza nośności pionowej pojedynczego pala

Inżynieria chemiczna i bioprocesowa

Laboratorium komputerowe z wybranych zagadnień mechaniki płynów

Wyznaczanie gęstości i lepkości cieczy

WYDZIAŁ PPT / KATEDRA INŻYNIERII BIOMEDYCZNE D-1 LABORATORIUM Z MIERNICTWA I AUTOMATYKI Ćwiczenie nr 11. Pomiar przepływu (zwężka)

Ćwiczenie nr 3. Wyznaczanie współczynnika Joule a-thomsona wybranych gazów rzeczywistych.

J. Szantyr - Wykład nr 30 Podstawy gazodynamiki II. Prostopadłe fale uderzeniowe

III r. EiP (Technologia Chemiczna)

Pomiar siły parcie na powierzchnie płaską

gazów lub cieczy, wywołanym bądź różnicą gęstości (różnicą temperatur), bądź przez wymuszenie czynnikami zewnętrznymi.

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA LEPKOŚCI CIECZY NA PODSTAWIE PRAWA STOKESA

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOLINIOWEJ

POMIAR STRUMIENIA PŁYNU ZA POMOCĄ ZWĘŻEK.

Hydrostatyczne Układy Napędowe Laboratorium

ZBIORNIK Z WRZĄCĄ CIECZĄ

Transkrypt:

TATYKA I DYNAMIKA PŁYNÓW DOKONAŁYCH Płyny: ciecze, gazy Ciecze doskonałe: gęstość cieczy na całej dłgości rzewod się nie zmienia, brak tarcia wewnętrznego, cząstki idealnie rchliwe, cząstki nieściśliwe, sełnia rawa Elera, Pascala i Archimedesa, Gazy doskonałe: zbiór nktów o idealnej srężystości i brak wzajemnych oddziaływań, sełnia rawa Boyle a-mariotta, Gay-ssaca-Charlesa, Claeyrona RÓWNANIA CIĄGŁOŚCI TRUMIENIA CIECZY (TRUGI) W RUCHU UTAONYM: Założenie: ciecz wyełnia rzewód całkowicie! =3 3 3 Natężenie rzeływ masy cieczy łynącej rchem stalonym rzez dowolny rzewód, jest stałe we wszystkich rzekrojach rzewod, rostoadłych do kiernk rzeływ. Zatem MAOWE NATĘŻENE PRZEŁYWU: W =W =...=W n W [kg s] - średnia rędkość rzeływ, - gęstość łyn, - ole owierzchni rzekroj rzewod,

s] [m 3 U OBJĘTOŚCIOWE NATĘŻENIE PRZEPŁYWU s] [kg U W zakładając brak zmian gęstości łyn na całej dłgości rzewod (rzeływ izotermiczny, łyny są wówczas nieściśliwe) można stwierdzić, że: U =U =...=U n n n zakładając rzekrój kołowy ole rzekroj wyniesie odowiednio: 4 4 d d d d PRĘDKOŚĆ MAOWA TRUMIENIA CIECZY Jest to stosnek masowego natężenia rzeływ do ola owierzchni rzekroj rzewod. ] m [kg s W w

RÓWNANIE BERNOUIEGO DA PŁYNU DOKONAŁEGO dl z z dl oziom zerowy gęstość łyn jest wielkością stałą =const Energia kinetyczna: de K mv dm dm dm d Praca sił ciśnienia (energia otencjalna ciśnienia): de da d d Energia otencjalna ołożenia: d gz d gz ZAADA ZACHOWANIA ENERGII (wzrost energii kinetycznej owodje jednoczesny sadek energii otencjalnej ołożenia i ciśnienia): de k de da

o odstawieni i skróceni rzez d ciągłości strgi otrzymje się:, onieważ zachowana jest zasada g z g z const /:g w owyższym równani każdy z członów ma wymiar [m /s ] g g z H natomiast w owyższym równani każdy z członów ma wymiar [m] Z równania tego wynika, że sma trzech wysokości a mianowicie wysokości odowiadającej ciśnieni dynamicznem g, wysokości odowiadającej ciśnieni statycznem g i wysokości niwelacyjnej (odniesienia) z jest wielkością stałą dla jednostki masy strgi w każdym rzekroj rzewod. lb inaczej W czasie stalonego rch cieczy doskonałej sma energii kinetycznej, energii ciśnienia i energii otencjalnej ołożenia dla jednostki masy łynącej strgi cieczy jest wielkością stałą.

RÓWNANIE BERNOUIEGO DA PŁYNU DOKONAŁEGO z - wysokość ołożenia tj. wysokość wzniesienia środka określonego rzekroj orzecznego strgi cieczy onad rzyjęty oziom odniesienia g - wysokość ciśnienia tj. wysokość wzniesienia takiego sła cieczy, która na odstawę wywiera ciśnienie g - wysokość rędkości tj. wysokość, z której ciecz msiałaby swobodnie sadać, aby osiągnąć rędkość końcową.

W większości w raktyce rzewody są oziome lb bardzo zbliżone do oziom, czyli z =z (człony te oszcza się w równani). Przekształcając dalej równanie Bernoliego, mnożąc rzez g otrzymje się: czyli zwiększenie rędkości sowodje sadek ciśnienia i odwrotnie. Gdy natomiast w równani const z g g ości się z i omnoży obie strony rzez g otrzyma się nastęjące równanie const. Każdy z członów ma wymiar ciśnienia [Pa], zatem otrzymje się wyrażenie na ciśnienie całkowite c, gdzie jest ciśnieniem dynamicznym d a jest ciśnieniem statycznym s. tąd rędkość można obliczyć w oarci o nastęjący wzór: s m ) ( d s c Objętościowe natężenie rzeływ wynosi zatem: s m ) ( 3 d s c U Natomiast masowe natężenie rzeływ jest nastęjące: s kg ) ( d s c W

INTERPRETACJA GRAFICZNA RÓWNANIA BERNOUIEGO DA CIECZY DOKONAŁEJ. Równoległy, oziomy rzebieg rzewod w stosnk do oziom odniesienia. Przekrój rzewod wzdłż całej dłgości jest stały tzn., że rędkość rzeływ też jest stała. Istnieje zatem niezmienność wysokości: odniesienia, ciśnienia statycznego i dynamicznego rzy w/w ołożeni rzewod.. Przewód rzebiega od kątem w stosnk do oziom odniesienia. Przekrój rzewod jest stały. Mimo zmienności wartości trzech wysokości ich sma jest wielkością stałą.

3. Równoległy, oziomy rzebieg rzewod w stosnk do oziom odniesienia. Przekrój rzewod zmienny tzn., że rędkości są różne w różnych rzekrojach rzewod. Zwiększenie rzekroj oznacza zmniejszenie rędkości rzeływ tzn. zmniejszenie energii kinetycznej wzrasta natomiast ciśnienie statyczne. Odwrotnie gdy rzekrój zmniejsza się, wzrasta energia kinetyczna czyli ciśnienie dynamiczne a sada ciśnienie statyczne. 4. Przebieg rzewod od kątem w stosnk do oziom odniesienia. Przekrój rzewod zmienny tzn., że rędkości są różne w różnych rzekrojach rzewod. (Interretacja identyczna jak w rzyadk i 3).

DYNAMIKA PŁYNÓW RZECZYWITYCH RÓWNANIE BERNOUIEGO DA PŁYNÓW RZECZYWITYCH CZĘŚĆ ENERGII JET TRACONA I ZAMIENIANA NA CIEPŁO Wysokość h e odowiada energii kinetycznej, która jest stała dla każdego z rzekrojów (średnica rzewod jest niezmienna). Obserwowane straty ciśnienia tłmaczy się oorami jakie msi okonać ciecz w czasie rzeływ. Oory te wynikają z wystęowania tarcia wewnętrznego cieczy rzeczywistych jak również mogą być związane z nagłą zmianą rzekroj rzewod i kiernk rzeływ, istnieniem na rzewodzie krków, zaworów, zasw it.. P f ( F F d,,,, )

RÓWNANIE BERNOUIEGO DA PŁYNÓW RZECZYWITYCH s m str z g z g lb [m] str h z g g z g g gdzie: str i h str straty ciśnienia sowodowane oorami rzeływ,

KRYTERIUM REYNODA d d wd Re Rch laminarny Rch rzejściowy Rch brzliwy Re<00 00<Re<3000 Re>3000 ROZKŁAD PRĘDKOŚCI r. laminarny r. rzejściowy trgi czynnika kładają się równolegle do osi rzewod, rozkład rędkości ma kształt araboli. Prędkość maksymalna rzyada w osi rzewod. śr =0,5 max r. brzliwy śr 0,8 max śr 0,85 max trgi czynnika wirją w różnych kiernkach, rozkład rędkości ma kształt słaszczonej krzywej. W środkowej części rzewod rędkość ozostaje ta sama, maleje do zera rzy ściankach. PROMIEŃ HYDRAUICZNY - r h ŚREDNICA ZATĘPCZA - owierzchnia obwód d e 4r h 4 B B

EPKOŚĆ ekość łynów rzeczywistych wywołje oór odczas rzeswania się cząstek lb warstewek łyn względem siebie. iły lekości (siły tarcia wewnętrznego) wystęją tylko w czasie rch. dx da +d IŁA TARCIA dt d dx da gdzie: stąd dx d dt da - wsółczynnik lekości dynamicznej [kg/m s]=[pa s] Poise=P=0, kg/m s cp=0,00 kg/m s - wsółczynnik lekości kinematycznej [m /s] m s tokes=0,000 m /s ct=0,0 t ekość dynamiczna cieczy zmniejsza się ze wzrostem temeratry, raktycznie nie zależy od ciśnienia. Dla gazów lekość dynamiczna zwiększa się z temeratrą, gdy są to gazy doskonałe nie zależy od ciśnienia. ekość kinematyczna dla gazów silnie zależy od ciśnienia, dlatego osłgjemy się tzw. zredkowaną lekością kinematyczną

RÓWNANIE NAVIERA-TOKEA Ciecze rzeczywiste odczas rch oddane są działani sił masowych, owierzchniowych i tarcia. Rozważany jest rch cieczy rzeczywistej, lekiej, nieścisliwej. Brany jest od wagę element objętościowy cieczy o wymiarach krawędzi dx, dy i dz. Ten element odlega działani siły ciężkości, siły arcia i siły tarcia. Wyadkowa tych sił rztowana na określoną oś (n. oś x) równa jest iloczynowi masy tego element rzez działające na tę masę rzysieszenie. IŁA CIĘŻKOŚCI (iloczyn masy i rzysieszenia ziemskiego) IŁA PARCIA (iloczyn ciśnienia działającego rostoadle do owierzchni A ) IŁA PRZECIWPARCIA (iloczyn ciśnienia anjącego w rzekroj o dx niżej) WYPADKOWA IŁ PARCIA I PRZECIWPARCIA IŁA TARCIA Iloczyn owierzchni bocznej rozważanego element cieczy rzez wartość narężenia stycznego. Ponieważ rędkość rzeływ cieczy w różnych miejscach rzekroj jest różna, siła tarcia wystęjąca o dwóch stronach owierzchni ścian oddalonych o dy też będzie różna. iła tarcia owstająca o lewej stronie element cieczy może być wyrażona orzez iloczyn owierzchni ściany A i narężenia stycznego. iła tarcia wystęjąca o rawej stronie wyniesie:

Zatem wartość wyadkowa siły tarcia będzie równa: Zgodnie z rawem Newtona, zatem wyadkowa siły tarcia o względnieni zmiany rędkości x tylko w jednym kiernk y, można wyrazić nastęjąco: Natomiast rzt wyadkowej siły tarcia na oś x, która odlega zmianom w trzech kiernkach wyniesie: Algebraiczna sma a zarazem wyadkowa trzech sił rztowanych na oś x wyniesie: Tę samą wyadkową siłę jętą owyższym wyrażeniem można rzedstawić jako iloczyn element cieczy i rzysieszenia działającego na tę masę: Zatem: Pochodna D x /d jest ochodną sbstancjalną (oerator tokesa) i jej rozwinięta ostać jest nastęjąca:

W tym równani ierwszy wyraz wyraża zmiany rędkości x w danym miejsc w czasie (zmiany lokalne). Trzy ozostałe wyrazy oznaczają zmiany x wywołane konwekcją. RÓWNANIE NAVIERA-TOKEA kiernek x Równania zaisje się dla trzech kiernków x, y i z. Jest to kład cząstkowych, nieliniowych równań różniczkowych. To zestaw równań w ostaci równań ciągłości, oisjące zasadę zachowania masy i ęd dla orszającego się łyn. Wedłg nich zmiany ęd element łyn zależą jedynie od zewnętrznego ciśnienia i wewnętrznych sił lekości w łynie. Dla łyn idealnego o zerowej lekości równania mówią, że rzysieszenie jest roorcjonalne do ochodnej ciśnienia. Oznacza to, że rozwiązania równań dla danego roblem fizycznego mszą być znalezione na drodze rachnk różniczkowego i całkowego. W raktyce, jedynie najrostsze rzyadki mogą być rozwiązane dokładnie na tej drodze. To znaczy rzyadki nie-trblentnego, sokojnego rzeływ (nie zmieniającego się w czasie), w których liczba Reynoldsa ma małą wartość.

RÓWNANIE POIEUIE A Wyrowadza się w oarci o równowagę sił działających na element orszającego się łyn. Na taki element działają: siła ciężkości, siła arcia (wywołjąca rch), siła rzeciwarcia, siły ściskające element łyn i siła tarcia. Postać równania jest nastęjąca: W założeni łyn orsza się RUCHEM UWARTWIONYM, CZYI AMINARNYM. 4 P d U 8 zaś rędkość maksymalną, która rzy w/w założeni rzyada w osi rzewod i rędkość średnią można wyliczyć w oarci o wzory: P d śr 3 max P d 6 max stąd zatem śr max RUCH BURZIWY Dla rch brzliwego objętościowe natężenie rzeływ i rędkość maksymalną można wyznaczyć w oarci o wzory: 49 max d U 60 4, 8 max RUCH PRZEJŚCIOWY Natomiast dla rzejściowego rzeływ łyn w/w wyznacza się w oar o odane niżej wzory: 49 max d U 60 4, 5 max

TRATY CIŚNIENIA WYWOŁANE TARCIEM WEWNĘTRZNYM d K g P f ( d,,, F, F ) zgodnie z analizą wymiarową E A d Re - kryterim odobieństwa geometrycznego d Re - kryterim Reynoldsa E= - kryterim Elera b e Na odstawie doświadczeń stalono, że wykładnik otęgowy b=, natomiast wykładnik otęgowy e i wsółczynnik roorcjonalności A rzybierają różne wartości. tąd sadek ciśnienia można wyrazić nastęjąco: e ARe d d rzy czym f (Re) CIŚNIENIE HYDROTATYCZNE Różnica ciśnień na dwóch oziomach łyn o gęstości i odległych w kiernk ionowym h wynosi: h g [Pa] Jeżeli na zwierciadłem anje ciśnienie 0 to w dowolnym nkcie cieczy oddalonym o h od zwierciadła ciśnienie wynosi: h g 0

OPORY TARCIA WEWNĘTRZNEGO adek ciśnienia łyn w czasie rzeływ rzez rrę o dłgości i niezmiennej średnicy d, sowodowany oorami tarcia wewnętrznego: d - r. Darcy-Weisbacha gdzie: wsółczynnik oor tarcia wewnętrznego, fnkcja liczby Reynoldsa, a) RUCH AMINARNY: 64 Re 3 d zatem - r. Poiseille a b) RUCH BURZIWY (rra gładka): gdy 3 0 3 <Re<0 5 0,364 4 - r. Blasisa Re gdy 3 0 3 <Re<3 0 6 0,5 Re 0,005 0,3 - r. Koo gdy 0 5 <Re<0 8 0, Re 0,003 0,37 - r. Nikradsego gdy 0 4 <Re<0 7 0,84 Re 0, - r. Blasisa

c) RUCH BURZIWY (rra szorstka): (lg 3,7 d k) gdzie: k szorstkość bezwzględna [m], Orócz oorów tarcia wewnętrznego wyróżniamy oory lokalne (zmiana kiernk lb kształt geometrycznego rrociąg), zatem oory smaryczne są smą oorów tarcia wewnętrznego i oorów lokalnych. n n - wsółczynnik oor lokalnego zależny od rodzaj oor n. nagłe rzewężenie lb rozszerzenie rzewod, istnienie zawor na rzewodzie, zmiana kiernk rzeływ it. Zatem: n n d

URZĄDZENIA ŁUŻĄCE DO POMIARU PRĘDKOŚCI PRZEPŁYWU PŁYNU. ZWĘŻKA POMIAROWA ( w ostaci dyszy lb kryzy) Zasada omiar olega na stwierdzeni roorcjonalności objętościowego natężenia rzeływ łyn do ierwiastka kwadratowego sadk ciśnienia mierzonego w obrębie zwężki. Zwężka jest ierścieniową łytką mającą kołowy otwór o średnicy mniejszej niż średnica rzewod, środek otwor okrywa się z osią rzewod.. RURKA PITOTA I PRANDA Rrka Pitota. Jedno ramię rrki stawione jest od rąd i mierzy smę ciśnienia statycznego i dynamicznego, drgie ramię wskazje ciśnienie statyczne w tym samym rzekroj, co ramię ierwsze. Różnica słów w manometrze odowiada, zatem energii kinetycznej łyn, która jak wiadomo jest roorcjonalna do rędkości rzeływ. 3. RURA VENTURIEGO Rra Ventriego składa się z cylindrycznej tlei wlotowej, zwężki właściwej i dyfzora tworzącego łagodnie rozszerzający się stożek ścięty. traty ciśnienia w tym rzyadk sowodowane są z rzewężeniem strmienia łyn a nastęnie z jego owiększeniem są znacznie mniejsze niż rzy życi zwężki. Rra Ventriego słży do recyzyjnych omiarów rędkości rzeływ na stałe. 4. ROTAMETRY Rotametr składa się z ionowej rry rozszerzającej się w kiernk rzeływ łyn. Podczas rzeływ łyn z doł do góry wewnątrz rry mieszczony jest ływak o gęstości większej niż rzeływający łyn. Pływak trzymywany jest na stałym oziomie, gdy rędkość rzeływ jest stała. W tym rzyadk zachodzi równowaga dwóch sił: siły ciężkości ływaka (F ) i siły arcia (R), jakie wywiera łyn na ływak orszający się k górze. Prędkość rzeływ będzie, zatem równa: g( ) V

ZADANIE Przewodem o średnicy wewnętrznej 4mm łynie wodny roztwór gliceryny o gęstości 90 kg/m 3 (5C). Obliczyć rędkość liniową oraz objętościowe natężenie rzeływ, jeśli w ciąg godziny rzeływa 6000kg roztwor. ZADANIE W wymiennik cieła o średnicy wewnętrznej 0,53m łynie woda o temeratrze 60 o C z rędkością 0,3 m/s. Wewnątrz wymiennika znajdje się 6 rrek, które łożone są w foremne sześciokąty. Średnica zewnętrzna każdej z rrek wynosi 33mm. Wyznaczyć charakter rch wody, rzyjąć, że gęstość wody wynosi 983 kg/m 3, lekość dynamiczna jest równa 0,47 0-3 Pa s oraz, że rzeływ wody jest równoległy do rrek. ZADANIE 3 Obliczyć krytyczną rędkość, rzy której nastęje zmiana charakter rzeływ z laminarnego na rzejściowy dla: a) wody o temeratrze 0 o C (dane dla wody =998 kg/m 3 ; 0-3 Pa s), b) olej mineralnego o temeratrze 0 o C (dane dla olej =90 kg/m 3 ; 4 0-3 Pa s) w rzewodzie o średnicy 9mm. ZADANIE 4 d d Do wymiennika cieła rzewodem o średnicy wewnętrznej d 6mm doływa woda cieła z rędkością =,43 m/s oraz rzewodem o średnicy wewnętrznej d 3mm woda zimna z rędkością 0,8m/s. Woda cieła doływa do wewnętrznej rry wymiennika. Obliczyć średnice rr wymiennika, jeżeli wiadomo, że woda cieła i zimna łyną w wymiennik z rędkością =m/s. Grbość ścianek ob rr wymiennika wynosi mm. Gęstość cieczy jest stała.

ZADANIE 5 Do rrek wymiennika cieła rzewodem o średnicy wewnętrznej 00 mm doływa ciecz z rędkością 0,7m/s. W rrkach, które mają średnice wewnętrzną 4mm rędkość rzeływ wynosi,8m/s. Obliczyć liczbę rrek w wymiennik. Gęstość cieczy jest stała. ZADANIE 6 Rrociągiem o średnicy D =50mm łynie ciecz z rędkością równą 0m/s. Rrociąg rozdziela się na dwie nitki, obliczyć średnice tych dw nitek, wiedząc, że =/. Zakładamy gęstość cieczy stałą na całej dłgości rrociąg. ZADANIE 7 D D D 3 D 4 Jest dany rrociąg średnica D wynosi 0,3m zaś rędkość rzeływ cieczy =0,07m/s. Nastęnie rrociąg rozdziela się na dwie nitki a średnica D wzrasta dwkrotnie w orównani z D. Kolejno rrociąg łączy się w jedną nitkę i średnica D 3 wynosi 0,64m. Na koniec rrociąg rozdziela się na trzy nitki. Obliczyć, 3, 4 i D 4. Ponadto wiadomo, że gęstość jest stała a 3 =0, 4. UWAGA: 4 =3 4. ZADANIE 8 D D D 3 Rrociągiem łynie kwas siarkowy. Średnice rrociąg zmieniają się jak na rysnk. Objętościowe natężenie rzeływ wynosi 0,006 m 3 /s. Średnica d =5mm, natomiast średnica d jest nieznana, d 3 stanowi 0,7 średnicy d. Wyznaczyć rędkości, 3 wiedząc, że rędkość =, m/s oraz średnice d i d 3?

ZADANIE 9 W oziomej rrze o średnicy 30mm, w której łynie woda ( =000 kg/m 3 ) anje ciśnienie statyczne równe 87 mmhg. Całkowite ciśnienie wynosi 54 mmhg. Wyznaczyć rędkość rzeływ wody i objętościowe natężenie rzeływ. ZADANIE 0 Ciśnienie całkowite w rzewodzie o rzekroj 50x70mm, którym łynie gliceryna ( =6,3 kg/m 3 ) wynosi 5 mmhg. Wiedząc, że objętościowe natężenie rzeływ wynosi 0,5 m 3 /s wyznaczyć ciśnienie statyczne anjące w łynącej glicerynie. Przewód jest oziomy. ZADANIE Dany jest oziomy rzewód o zmiennym rzekroj. Natężenie objętościowe rzeływ wody rzez ten rzewód wynosi 0,07m 3 /s. W ierwszej części rzewod gdzie d =50mm ciśnienie statyczne wynosi, mh O. Wyznaczyć ciśnienie statyczne anjące w drgiej części rzewod, gdzie d =470mm. Przyjąć gęstość wody równą 000kg/m 3. ZADANIE Przewód, którym łynie woda, nachylony od kątem do oziom ma taki sam rzekrój na całej dłgości d=50mm. Poziom odniesienia z wynosi m natomiast oziom odniesienia z jest równy 0,4m. Objętościowe natężenie rzeływ wody wynosi 0,0m 3 /s. Ciśnienie statyczne w ierwszej części rzewod wynosi natomiast,03 mh O. Wyznaczyć ciśnienie statyczne anjące w drgiej części rzewod. Gęstość wody jest równa 000kg/m 3. ZADANIE 3 Przewód jest sytowany od kątem do oziom. Średnica w ierwszej części rzewod wynosi 75mm. Wysokość odniesienia z stanowi 5/4 wysokości z, która jest równa 0,6m. Prędkość rzeływ cieczy w drgiej części rzewod =3,m/s. W ciąg sek. Transortowane jest,03kg cieczy o gęstości 779,kg/m 3. Wyznaczyć wartość ciśnienia statycznego w ierwszej części rzewod, wiedząc, że natomiast drgiej części wynosi ono 0,4 mh O. Wyznaczyć także z i d.

ZADANIE 4 z =H H z =0 Z ostatniego dział wyarki trójdziałowej wływa do skralacza barometrycznego ara o ciśnieni 5kPa. Obliczyć konieczną wysokość rry barometrycznej i jej średnicę, jeżeli masowe natężenie rzeływ masy wody wynosi 5kg/s. Przyjąć rędkość rzeływ wody w rrze skralacza równą 0,3m/s, a ciśnienie atmosferyczne 750 mmhg. Oory rzeływ ominąć a gęstość wody rzyjąć równą 000kg/m 3. ZADANIE 5 A B d d W inżektorze wodno-wodnym rzewodem A o średnicy 0, m łynie woda z natężeniem 0,05m 3 /s. Średnica rzewężenia wynosi 0,05m. Piezometr stawiony w rzewodzie A wskazje ciśnienie 6,85kPa. Woda z rry B wyływa do atmosfery (=0,07 kpa). Obliczyć ciśnienie absoltne w rzekroj. (gęstość wody= 000kg/m 3 ). ZADANIE 6 Obliczyć rędkość rzeływ w inżektorze wodno-wodnym w rzekroj oraz objętościowe natężenie rzeływ wiedząc, że owierzchnia rzekroj w rzewężeni wynosi 0,0m, stosnek rzekroj zwężonego do normalnego wynosi 0,0, ciśnienie w rzewodzie normalnym wynosi 50kPa natomiast w rzekroj wynosi,34kpa ( =000kg/m 3 ).

z o -z ZADANIE 7 o o 0 o= = Na rysnk rzedstawiono wygląd zbiornika z wodą i rrociąg, obliczyć h str : a) omiędzy zbiornikiem i rzekrojem, b) omiędzy rzekrojem i, Ciśnienie statyczne w zbiornik 0 wynosi 778mmHg, woda z rzekroj wylewa się do atmosfery, ciśnienie statyczne wynosi natomiast 800mmHg. Różnica omiędzy wysokością odniesienia z 0 i z wynosi m, rędkość rzeływ wody ze zbiornika do rry 0 wynosi 0,0004m/s natomiast rędkość = i wynosi,7m/s. Przyjąć gęstość wody równą 000kg/m 3. ZADANIE 8 Przewód, który transortje wodę ( =000kg/m 3 ) jest nachylony od kątem do oziom. Poziom odniesienia z wynosi,m natomiast z =0,6m. Przewód transortje 76kg wody na mintę, średnica w rzekroj wynosi 50mm, średnica w rzekroj stanowi 86% średnicy d.ciśnienia statyczne wynoszą odowiednio =8mH O natomiast =4,5mH O. Obliczyć h str omiędzy rzekrojami i. ZADANIE 9 Przewodem rostoliniowym o średnicy 0mm i dłgości 0m rzeływa woda w temeratrze 0 0 C z liniową rędkością,m/s. Wsółczynnik lekości dynamicznej dla wody w tej temeratrze wynosi cp, gęstość jest bliska 000kg/m 3. Obliczyć objętościowe natężenie rzeływ i straty ciśnienia wywołane tarciem wewnętrznym. Oory lokalne ominąć. ZADANIE 0 Woda wodociągowa o temeratrze 0 0 C jest transortowana ionową rrą o średnicy 30mm i wysokości 5000mm do aarat mieszczonego na trzeciej kondygnacji hali technologicznej. Obliczyć straty ciśnienia sowodowane rzeływem 3,5 litra wody na sekndę. ( =000kg/m 3, =,307cP).

ZADANIE Oblicz objętościowe natężenie rzeływ łyn orszającego się rchem laminarnym w rzewodzie o owierzchni rzekroj 0cm, którego rędkość w osi rzewod wynosi cm/s. ZADANIE Rrociągiem o średnicy 0mm, w temeratrze 30 o C, rchem laminarnym łynie roztwór gliceryny z rędkością średnią 5m/s. Obliczyć straty ciśnienia sowodowane wystęowaniem sił tarcia wewnętrznego i objętościowe natężenie rzeływ wiedząc, że lekość kinematyczna gliceryny w w/w temeratrze wynosi 5,3 0-4 m /s, gęstość roztwor gliceryny jest równa 90kg/m 3 a dłgość rrociąg wynosi natomiast 4000mm.