26.07.2014 Views

1. Co to jest gęstość i ciężar właściwy Gęstość cieczy jest ... - Wrzuta.pl

1. Co to jest gęstość i ciężar właściwy Gęstość cieczy jest ... - Wrzuta.pl

1. Co to jest gęstość i ciężar właściwy Gęstość cieczy jest ... - Wrzuta.pl

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>1.</strong> <strong>Co</strong> <strong>to</strong> <strong>jest</strong> gęs<strong>to</strong>ść i ciężar właściwy<br />

Gęs<strong>to</strong>ść <strong>cieczy</strong> <strong>jest</strong> <strong>to</strong> s<strong>to</strong>sunek masy do obję<strong>to</strong>ść<br />

Ciężar właściwy<br />

m – masa [kg]<br />

V – obję<strong>to</strong>ść [<br />

G = m*g<br />

g – przyspieszenie grawitacyjne [kg*m/<br />

2. Który przepływ nazywamy nieściśliwym<br />

- przepływ, w którym można pominąć zmiany → gęs<strong>to</strong>ści płynu pod<br />

wpływem zmian ciśnienia. W przypadku <strong>cieczy</strong> zmiany jej gęs<strong>to</strong>ści<br />

można w zasadzie pominąć. W przypadku gazu można na ogół pominąć<br />

zmiany gęs<strong>to</strong>ści przy małych prędkościach przepływu. Przykładem<br />

prawie nieściśliwego przepływu <strong>jest</strong> ruch powietrza względem skrzydeł<br />

samolotu podczas lotu z prędkością dużo mniejszą od prędkości dźwięku.<br />

3. obję<strong>to</strong>ściowe i masowe natężenie przepływu.<br />

Natężenie przepływu - miara ilości płynu, substancji, mieszaniny,<br />

przepływającego przez wyodrębnioną przestrzeń, obszar lub<br />

poprzeczny przekrój w jednostce czasu.<br />

Rozróżniamy następujące me<strong>to</strong>dy wyrażania natężenia przepływu:<br />

Masowe natężenie przepływu lub wydatek masowy określane<br />

symbolami G albo ; gdzie jednostką fizyczną <strong>jest</strong>:<br />

• masa/czas – najczęściej: kg/s<br />

Obję<strong>to</strong>ściowe natężenie przepływu określane symbolami Q albo<br />

jednostką fizyczną <strong>jest</strong>:<br />

; gdzie<br />

• obję<strong>to</strong>ść/czas – najczęściej: m 3 /s<br />

4. Który przepływ nazywamy barotropowym


5. który płyn nazywamy doskonałym<br />

Płyn idealny (płyn doskonały) (ang. ideal fluid) – płyn nielepki, w którym nie<br />

występują naprężenia ścinające i transport ciepła, a którego własności zależą<br />

jedynie od gęs<strong>to</strong>ści i ciśnienia. Model płynu doskonałego można w niektórych<br />

sytuacjach s<strong>to</strong>sować do przybliżonego opisu powolnego przepływu <strong>cieczy</strong> o<br />

małej lepkości i gazów, choć wskazana <strong>jest</strong> daleko idąca ostrożność w tym<br />

zakresie.<br />

Równanie stanu gazu doskonałego dla mechaniki płynów<br />

pV=R’RT<br />

p – ciśnienie<br />

V – obję<strong>to</strong>ść<br />

R – uniwersalna stała gazowa<br />

T – temperatura<br />

6. siły masowe, przykłady sił należące do nich


Siły masowe są <strong>to</strong> siły działające na całą masę płynu i są proporcjonalne do tej<br />

masy (por. rys.2); do sił masowych zaliczamy siłę bezwładności, ciężar:<br />

F<br />

B<br />

<br />

<br />

f dm<br />

<br />

B<br />

m<br />

<br />

V<br />

f ρdV<br />

B<br />

f B - jednostkowa siła masowa (m/s 2 )<br />

m - masa (kg)<br />

V - obję<strong>to</strong>ść (m 3 )<br />

7. Siły powierzchniowe, przykłady<br />

Siły powierzchniowe działają na powierzchnie ograniczające ciało lub<br />

wyodrębniona jego część, np. parcie <strong>cieczy</strong> na ściankę zbiornika, nacisk tłoka, siła<br />

wyporu unosząca statki, siły aerodynamiczne działające na samolot, opory ruchu<br />

hamujące przepływ <strong>cieczy</strong> w przewodzie. Siła powierzchniowa F A działająca na<br />

powierzchnię A może być dla małej powierzchni ΔA rozłożona na dwie składowe<br />

F n - składowa normalna i F t składowa styczna:<br />

F n Ft<br />

= σ , = τ<br />

Δ A Δ A<br />

8. Ciśnienie statyczne, hydrostatyczne, dynamiczne i całkowite<br />

Ciśnienie statyczne <strong>jest</strong> <strong>to</strong> ciśnienie równe war<strong>to</strong>ści siły działającej na jednostkę<br />

powierzchni, z jaką działają na siebie dwa stykające się elementy<br />

przepływającego lub będącego w spoczynku płynu, które znajdują się w danej<br />

chwili w rozpatrywanym punkcie przestrzeni.<br />

Ciśnienie dynamiczne <strong>to</strong> jednostkowa siła powierzchniowa, jaką<br />

przepływający płyn wywiera na ciało w nim się znajdujące.<br />

Do pomiaru ciśnienia dynamicznego służy rurka Pi<strong>to</strong>ta lub rurka Prandtla.<br />

Ciśnienie dynamiczne <strong>to</strong> różnica między ciśnieniem całkowitym i ciśnieniem<br />

statycznym.<br />

W równaniu Bernoulliego


gdzie<br />

– ciśnienie dynamiczne,<br />

p – ciśnienie statyczne<br />

Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie, wynikające z ciężaru <strong>cieczy</strong> znajdującej<br />

się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane <strong>jest</strong><br />

mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od<br />

wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie<br />

określa wzór:<br />

gdzie<br />

• – gęs<strong>to</strong>ść <strong>cieczy</strong> – w układzie SI w kg/m³<br />

• – przyspieszenie ziemskie (grawitacyjne) – w układzie SI w m/s²<br />

• – głębokość zanurzenia w <strong>cieczy</strong> (od poziomu zerowego) – w<br />

układzie SI w metrach (m).<br />

Ciśnienie całkowite <strong>jest</strong> sumą wszystkich ciśnień.<br />

9. Przepływ bezwirowy (potencjalny):<br />

Przepływ potencjalny, przepływ, w którym płyn porusza się ruchem<br />

postępowym lub podlega odkształceniom. W przepływie potencjalnym nie<br />

występują wiry.<br />

10.Zapisać równanie Bernuolliego dla przepływu nieściśliwego w rurce<br />

poziomej (w rurce pionowej) w polu sił grawitacyjnych.<br />

2<br />

v p<br />

gh const<br />

2 <br />

v-predkosc płynu w rozpatrywanym miejscu<br />

g-przyspieszenie grawitacyjne<br />

h-wysokość w układzie odniesienia, w którym liczona <strong>jest</strong> energia potencjalna,<br />

p-cisnienie<strong>pl</strong>ynu w rozpatrywanym miejsc<br />

ρ-gęs<strong>to</strong>śc płynu


1<strong>1.</strong>Współczynnik lepkości dynamicznej i kinematycznej.Płyny<br />

new<strong>to</strong>nowskie.<br />

Lepkość dynamiczna wyraża s<strong>to</strong>sunek naprężeń ścinających do szybkości<br />

ścinania:<br />

μ= / (z kropką)<br />

Lepkość kinematyczna, nazywana też kinetyczną, <strong>jest</strong> s<strong>to</strong>sunkiem lepkości<br />

dynamicznej do gęs<strong>to</strong>ści płynu:<br />

ν=μ/σ<br />

12.Wzór liczby Reynoldsa. <strong>Co</strong> charakteryzuje krytyczna liczba Re?<br />

Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają<br />

się po <strong>to</strong>rach kolizyjnych, częs<strong>to</strong> kolistych (wirowych). Wykonują one<br />

zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i<br />

mieszania.<br />

Re2300 - przepływ turbulentny<br />

vl<br />

<br />

<br />

Re v-prędkość przepływu, l-charakterystyczny wymiar liniowy, μ-<br />

lepkość dynamiczna <strong>cieczy</strong><br />

13.Przepływ laminarny i turbulentny.<br />

Przepływ laminarny <strong>jest</strong> <strong>to</strong> przepływ uwarstwiony (<strong>cieczy</strong> lub gazu), w którym<br />

kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (w odróżnieniu od ruchu<br />

turbulentnego, burzliwego). Przepływ taki zachodzi przy małych prędkościach<br />

przepływu, gdy liczba Reynoldsa nie przekracza tzw. war<strong>to</strong>ści krytycznej.


Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają<br />

się po <strong>to</strong>rach kolizyjnych, częs<strong>to</strong> kolistych (wirowych). Wykonują one<br />

zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i<br />

mieszania.<br />

15.Współczynnik filtracji: co charakteryzuje i od czego zależy?<br />

Współczynnik filtracji charakteryzuje zdolność przesączania wody będącej<br />

w ruchu laminarnym przez skały porowate i <strong>jest</strong> miarą przepuszczalności<br />

hydraulicznej skał (gruntów). Przesączanie odbywa się siecią kanalików<br />

utworzonych z porów grun<strong>to</strong>wych. Grunt stawia opór przesączającej się wodzie,<br />

opór ten i współczynnik filtracji zależy od właściwości gruntu:rodzaju ośrodka<br />

grun<strong>to</strong>wego, porowa<strong>to</strong>ści, uziarnienia, struktury gruntu, lepkości.Współczynnik<br />

filtracji <strong>jest</strong> miarą przepuszczalności wyłacznie dla wody i nie powinno się go<br />

s<strong>to</strong>sować w przypadku innych płynów, do których odnosi się współcześnie<br />

s<strong>to</strong>sowana wersja formuły Darcy'ego.<br />

16.Prędkość dźwięku. Dysza de Lavala:<br />

Przekrój dyszy Lavala w początkowym odcinku ulega zwężeniu, następnie<br />

rozszerza się. W części zwężającej się<br />

następuje przyspieszenie gazu odprędkości początkowej do prędkości dźwięku.<br />

W końcowej części następuje dalsze przyspieszanie powyżej prędkości dźwięku,<br />

chociaż przyspieszenie s<strong>to</strong>pniowo maleje. Na całej długości dyszy<br />

gaz rozpręża się i ma miejsce wzrost jego prędkości. Podczas pracy<br />

naddźwiękowej przekrój najwęższy <strong>jest</strong> przekrojem krytycznym, a parametry<br />

gazu w nim występujące – parametrami krytycznymi.<br />

dv 1<br />

<br />

v<br />

2<br />

1<br />

M<br />

dS<br />

S<br />

dv/v-względna zmiana prędkości gazu,<br />

dS/S-względna zmiana pola przekroju poprzecznego dyszy,<br />

M=v/v dz -liczba Macha

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!