HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK Übungsteil - Department ...

HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK – ÜBUNGSTEIL
[P 1 i ] = N Komponente der äußeren Druckkraft im Eintrittsquerschnitt
[P 2 i ] = N Komponente der äußeren Druckkraft im Austrittsquerschnitt
[F G z ] = N z-Komponente der Gewichtskraft (weist nach unten und ist daher negativ)
Die Dimension der zeitlichen Änderung des Impulses entspricht der Kraft. Der Impulssatz wird in
der Hydromechanik auch als Stützkraftsatz formuliert:
Die vom Mantel einer Stromröhre auf die strömende Flüssigkeit ausgeübte
Kraft zuzüglich der Massenkraft steht mit den in den geschnittenen Fließflächen
angreifenden Stützkräften im Gleichgewicht.
Die Summe aus Druckkraft und Impulsstrom in einem beliebigen Fließquerschnitt ergibt hierbei die
Stützkraft F S
F S = p ·A + ρ ·Q ·v.
48.) Ein Rohr (Länge l, Durchmesser d) transportiert Wasser von A (Höhe h 1 ) nach B (h 2 ).
Die Schubspannung zwischen Rohrwand und Flüssigkeit auf Grund der Reibung beträgt
τ. Wie groß ist die Druckänderung im Rohr und die Verlusthöhe?
l = 200 m
d = 300 mm
h 1 = 25,00 m
h 2 = 37,00 m
τ = 30,0 N/m 2
49.) Durch einen vertikal stehenden Reduzierbogen
300 mm / 200 mm fließt Wasser. Der Druck am Krümmereingang
beträgt 70 kPa und am Ausgang 8,31 kPa. Als
Verlustbeiwert des Krümmers (bezogen auf die Austrittsgeschwindigkeit)
ist ζ Kr = 0,23 anzusetzen.
Berechne die Kraft, die die Flüssigkeit auf den Krümmer
ausübt, wenn sein Volumen 0,085 m 3 beträgt!
50.) Eine feste Fläche teilt den Strahl so, dass in jede
Richtung der gleiche Durchfluss herrscht.
Bestimme für die Anfangsgeschwindigkeit v die
x- und y-Komponenten der Kraft, die die Fläche
im Gleichgewicht hält!
Q = 60,0 l/s
v = 15 m/s
Kräfte bei stationären Strömungsvorgängen S. 64