Střední průmyslová škola, Uherské Hradiště, Kollárova 617 MECHANIKA III M.H MECHANIKA III 1. DÍL MECHANIKA TEKUTIN - 1 -

Transkript

1 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 MECANIKA III. DÍL MECANIKA TEKUTIN Sijní oor (ó a náze): 3--M/00 Srojírensí - -

2 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Úoe Cíle ooo čenío ex je složi jao oůa ři ýe řeě MECANIKA e 3. roční oor STROJÍRENSTVÍ. Osa Úoe Osa. Úo o eaniy.. Osa a členění řeě eania 3.. Oaoání fyziální eličin, zálaní jenoy SI 3. Meania ein 3 3. yroeania 3.. yrosaia 3... Asolní la, řela a ola 3... yrosaiý la la na no nárže Síla naáajíí no nárže yrosaié araoxon Tla na oční sěn nárže Měření řela a ola aalinoý anoere Měření aroeriéo la Sojené náoy, ailární eleae a erese Pasalů záon Arieů záon Oaoání yroynaia Průo aaliny orí onosní a ojeoý o (růo) Dry roění orí Rozložení rylosi roění růřez orí Ronie sojiosi o Bernollio ronie Zráy orí Rozšířená Bernollio ronie Výo aaliny oore e ně nárže Výo aaliny oore oční sěně Oaoání Zálay eorie yroynaiý loaoý srojů Rozělení yroynaiý loaoý srojů yroynaiá čerala Loaoé yroynaié oory oní ríny Oaoání 6 - -

3 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M ÚVOD DO MECANIK.. OBSA A ČLENĚNÍ PŘEDMĚTU MECANIKA Sie říroní jeů na zei i e esír se zaýá něoli ění oorů, eré solečně označjee říroní ěy. Paří se zejéna fyzia, eie, ioloie a asronoie. Sočásí fyziy je i eania, jež se zaýá sie eaniéo oy o je eaniéo řeísťoání oy rosor a čase. Rozělení eaniy: - eania ý a oajný ěles (ržnos, enos) - eania ein (aalin, ar a lynů) - eroeania (ůsoení ela na láy) Další ělení: - saia (ojenáá o ronoáze ý ěles, aalin a lynů) - ineaia (yšeřje oyy ez zřeele na říčiny) - ynaia (ojenáá o oy a jeo říčiná).. OPAKOVÁNÍ FZIKÁLNÍC VELIČIN, ZÁKLADNÍ JEDNOTK SI Poy oy se ěje rosor a čase, roo onos, éla a čas jso zálaníi eličinai eaniy. Naíso onosi lze zaés síl jao říčin oy. Rozělení fyziální eličin: - saláry jso rčeny oze eliosí (onos, čas, enerie) - eory jso rčeny eliosí, sěre a sysle (síla, rylos, zrylení) K číselné yjáření ono eličin ožíáe jenoy. Jenoy rozěljee na zálaní a roné (oozené). Uzáoněné zálaní jenoy jso jenoy Mezinároní ěroé sosay SI (Sysé Inernaionál Uniés).. er [] zálaní jenoa ély. ilora [] zálaní jenoa onosi 3. aér [A] zálaní jenoa eleriéo ro. sena [s] zálaní jenoa čas 5. seň [e; K; C] zálaní jenoa elonío rozíl 6. anela [] zálaní jenoa síiosi Násoy jenoe yjařjee ooí řeon a znače. Přeona: era ia ea ilo ili iro nano io Znača: T G M µ n Význa: Příla: Ma 0 6 Pa; 0 3. MECANIKA TEKUTIN Teiny jso láy jejiž zálaníi lasnosi jso: o sonos ylňoa rčiý rosor o sonos ečení Dělíe je na aaliny a zšiny. Kaaliny jso einy s ěio zálaníi lasnosi: o se zěnai la a eloy ění sůj oje nearně o jeji slačielnos je alá o nárži ři norální laoý a eloní oíná oří olno lain - 3 -

4 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Vzšiny jso einy s ěio zálaníi lasnosi: o se zěnai la a eloy ění sůj oje ýrazně o jeji slačielnos je elá o zařené náoě ylňjí její rosor a neoří olno lain Do éo siny aří áry a lyny. Ieální eina je láa, erá je oonale eá, její čásie lze zájeně osoa ez ůsoení nější sil (neexisje ní niřní ření). Sečná eina se sýi lasnosi liší. o exisje ní niřní ření, z. isozia o je řilnaá na sěny náoy o á sonos asoroa(yšší la a nízá eloa) a olňoa(nízý la a yšší eloa) lyny Or.: Rozělení eaniy ein yrosaia se zaýá roléy aalin, jež jso zlee e sěná nárže neo orí relainí li (neroí). yroynaia řeší roléy aalin, eré se zlee e sěná nárže neo orí oyjí (roí). Aerosaia se zaýá roléy, e zšina zlee nárži neo orí je li (neroí). Aeroynaia řeší roléy relainío oy ělesa e zšině. 3. DROMECANIKA 3.. DROSTATIKA V yrosaie řešíe oázy sojené s onsrí oeřený nárží i laoý náo, různá laoá yraliá zařízení jao jso yralié rzoé syséy, yralié oláání nař. soje, yralié lisy, yralié zeáy, liliáory, laoé aláory ao. Dále se yrosaia zaýá oázai sojenýi s loání ěles (loáy, loě, onory, a.). Do yrosaiy saá i ěření řelaů aalinoýi anoery, ěření aroeriéo la rťoýi aroery a ále oání aalin oyjíí se nárži Asolní la, řela a ola K ysělení oj yžijee oráze. - -

5 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Or.: Grafié znázornění asolnío la, řela a ola aosfériý (aroeriý) la Při eniý ýoče ažjee Pa 0, MPa. Baroeriý la e sečnosi ole éo onoy olísá záislosi na zěná očasí. Baroeriý la aé lesá s naořso ýšo. To oolnos eree úa nař. ři nár ysooorsý čeraí sani (nnos eli ráéo saío orí)., asolní lay (izoary a ).. řela (asolní la je yšší než aroeriý).. ola (asolní la je nižší než aroeriý) 3... yrosaiý la la na no nárže Or.3: Grafié znázornění růě yrosaiéo la Na oráz je znázorněna nárž s aalino o soě. Celoý asolní la na no nárže je án soče aroeriéo la a la sloe aaliny o ýše, erý se nazýá yrosaiý la. yrosaiý la [Pa] Celoý asolní la na no Přela na no - 5 -

6 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M yrosaiý la je oožný s řelae, erý ůsoí na no nárže: Síla naáajíí no nárže o OTEVŘENÁ NÁDRŽ Or.: Síla ůsoíí na no oeřené nárže ( ) ( ) S S S F [ ] N S F Síla naáajíí no oeřené nárže se roná sočin loy na a yrosaiéo la. o UZAVŘENÁ NÁDRŽ TLAKOVÁ NÁDOBA Or.5: Síla ůsoíí na no laoé náoy Celoý asolní la na no Síla, ůsoíí na no ( ) ( ) S S S F

7 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Přela lyn orní čási Síla na no S( ) S( )[ N] Přela na no F S je růě loy na o roiny olé ose náoy. Pro roý růřez e Příla S πd. Vyí na neá na lo li. Nárž na ro á růěr ýša lainy roy roy la D 0, 8, soa 3 860, aroeriý 0, MPa, 0 s. Or.6 Vyočíeje: a) Celoý asolní la na no? ) yrosaiý la na no? ) Síl naáajíí no F? a a) a ) π D S a ) F Příla Tlaoá nárž á růěr 3 850, aroeriý la 0, MPa D 000, ýša lainy aaliny, 0 s., soa aaliny - 7 -

8 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Vyočíeje: ) Asolní la na no? f) Síl ůsoíí na no F? e) Přela ůsoíí na no? Or.7 a a) a ) π D a ) F S 3... yrosaié araoxon a) ) ) ) Or.8-8 -

9 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Na or. 8 jso naresleny náoy s aalino o sejné soě, erá je e še náoá e sejné ýše. Ploa na je še náo sejně elá: S S S3 S. Síly ůsoíí na na náo yočíáe ze zaů: F S S [ N] F S S [ N] F3 S3 S3 [ N] S S [ N] F F F3 F Proože S S S3 S, o i síly F. U še náo e zaížení na sejné. Na rní ole y se zálo, že nejěší zaížení e na náoy a) a nejenší náoy ). Není o, ja je sora aeaiy oázáno. Teno je se nazýá yrosaié araoxon. Vysělení ooo je sočíá e sejné la na še čyř náo, neoť yrosaiý la záisí na ýše aaliny. Tyo ýšy jso še čyř náo sejné. Nno ale oznaena, že zaío síly na no náo F F F3 F, neo sejné reae ezi ny ěo náo a oložo. Je o ůsle rozílný íoý sil aaliny jenoliý náoá. Velios ěo íoý sil záisí na ojee V, V, V3, V jenoliý náoá Tla na oční sěn nárže Or.9: Síla ůsoíí na oční sěn nárže Boční sěna nárže (or. 9) je naáána yrosaiý lae. Velios síly naáajíí oční sěn e záise na eliosi loy sěny sočené aalino j. S a na yrosaié la. Proože yrosaiý la je roěnliý, ee ažoa jeo sření ono s. Záěžná síla na oční sěn a e: neo F S F s S S [ N] ; [ ] s y F 3 [ N] - 9 -

10 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Půsoišě síly leží e 3 loy Měření řela a ola aalinoý anoere Or.0: Prini ěření řela aalinoý anoere Na or.0 je nareslen rini ěření enší řelaů aalinoý anoere. Čí ěší e la nárži, í ěší e i rozíl lain anoer. Záislos rozíl lain a ěřenéo řela rčíe ao: V leé ěi anoer roině je la V raé ěi éže roině je la Pro ronoá laí: ; Taže ěřený řela je [ Pa] je rozíl ýše lain a [ ] 3 e [ ] nalněn. je soa aaliny, ero je anoer - 0 -

11 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Or.: Prini ěření ola aalinoý anoere Pooně e lai ro ěření ola (or.): V leé ěi anoer roině je la V raé ěi éže roině je la Pro ronoá laí: ; Taže ěřený ola je [ Pa] e [ ] je oě rozíl ýše lain a [ ] 3 anoer nalněn. soa aaliny, ero je Příla 3 Ja elý řela a asolní la je orí, na nějž je eněn aalinoý anoer nalněný rí 3 o soě 3600, 0 s a na anoer yly oečeny ýšy lain 60 a 80. Příla - -

12 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Ja elý ola a asolní la je olaoé nárži. Požiý aalinoý anoer je nalněn 3 oo o soě 000, 0 s a na anoer yly oečeny ýšy lain 50 a 50. POZNÁMKA Pro eli alé řelay ožijee jao nálň o, ero ůžee ro zlešení iielnosi oari. Pro ěší řelay ožíáe rť. Pro elé řelay není ao eoa oná, roože ěříí rie yází eli loé. Na elé řelay se enié raxi ožíají jiné yy anoerů, nař. anoery eforační Měření aroeriéo la K ěření aroeriéo la ožijee anoer nalněný rí, erý se nazýá aroer. Prini ěření aroeriéo la je na or.. Or.: Měření aroeriéo la aalinoý anoere V roině laí: Pro ronoá laí ( ) - -

13 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Baroeriý la oo je [ Pa] Sojené náoy, ailární eleae a erese Or.3: Poloa lainy aaliny e sojený náoá V náoá, eré jso zájeně roojené a jejiž laina je o sejný lae, je ýša lainy. oo náoá e sejné ýše ( ) Výji oří řía, y jena ze sojený náo je ailára (ená rie) iz or.. Or.: a) ailární eleae ) ailární erese Na or. a) je řía, y ailáře sojí laina ýš než je ýša lainy leé náoě. Rozíl lain se nazýá ailární eleae. Tao se oá ailáře nař. oa. Or. ) řesaje oačný je. Rozíl lain (á znaéno íns) se nazýá ailární erese. Projeje se nař. ri. Posaný je ozorjee sěn náo a ri ěříí řísrojů lněný aalino (anoery, aroery, aoery). Při oečíání ýšy lainy rii oečíáe žy sře lainy a neažjee eleai neo eresi sěn rie (iz or.5). Or.5: a) Oečíání lainy ři ailární eleai ) Oečíání lainy ři ailární eresi - 3 -

14 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Praié yžií rini sojený náo je nař. aioé ooáy, neo nař. sarší yů aooiloý arráorů, e oří sojené náoy loáoá oora a alioá rie Pasalů záon V zařené yralié sysé se šíří la aalině šei sěry a á onsanní ono. Pasalů záon yžíáe ři řešení různý yraliý syséů, jao nař. rzoé syséy, oláání soje, yralié zeáy, lisy, ínače, liliáory, yralié jeřáy, lošiny, ýay a. Jao říla řešení yraliéo sysé je eeno oláání yraliéo zeá (or.6). Pole Pasaloa záona e lai: Or.6: Prini yraliéo zeá Po úraě: F π π D F D [ N] [ Pa] Dále řešíe ronoá na áe F a F F F D F a [ N] a Příla 5 Jaá je ía řeene zeanéo yraliý zeáe (iz or.6) je-li áno: Zeaí síla, raena zeaí áy F 00 N, růěry ísů 0 a D 80 a 800 a

15 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 D D F F a a Arieů záon 3 [ ]... 3 [ ]... soa ělesa soa aaliny G [ N]... ía ělesa F z [ N]... zlaoá síla 3 V [ ]... oje ělesa Or.7: Siloé oěry na onořené ělese Na or.7 je naresleno onořené ěleso o lain aaliny. Na orní lo ělesa ůsoí síla Na olní lo ůsoí síla F a a F a a [ N] [ N] >, sí ý F > F. Proože Rozíl sil F F Fz síla ůsoíí e sislé sěr zůr a nazýá se zlaoá síla neo zla. Z or.7 lyne, že: F F z z F F a a a V [ N] a ( ) - 5 -

16 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Sočin V G ía aaliny ělese ylačené. Arieů záon á náslejíí znění: Ponoříe-li o aaliny ěleso, je oo nalečoáno zlaoo silo, erá se roná íze aaliny ělese ylačené. F z G V [ N] Pole zájenéo za zla a íy ělesa oo nasa 3 říay (iz or.8). Or.8: a) ) ) Jesliže je ía ělesa ěší než zla (or.8 a), ěleso lesá e n. V oačné říaě (or.8 ) se ynoří a zůsane čásečně onořené a, že se síly G af yronají. Těleso loe. V oslení říaě (or.8 ) je onořenéo ělesa ronoáa sil z G F a ěleso se aalině olně znáší. Na or. je nareslen jenoý loá z ooennío aeriál o soě ranol o rozěre a. z. Ploá á ar V onořený oje; onor; Or.9: Siloé oěry na looí ělese G ía ylačené aaliny; F z G V G ( V ) - 6 -

17 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M Z éo ronie ůžee yočía onořený oje [ ] 3 V Pro ěleso ar ranol e lai a V [ ] a a V Příla 6 U loá z olysyren, erý á ar ranol (iz or.9) yočíeje: a) Vzla? F z ) Ponor? Zaané onoy: 800 a ; 500 ; 50 ; 3 50 ; ; s 0. a V F z a a a V a Příla 7 Vyočíeje, ja se zění onor loá z říla 6, e-li loa na oleji o soě Příla 8 Ploá o sejný rozěre jao řílae 6 a 7 yroíe z oeloéo le o lošťe 3, soa oeli Vyočíeje onor. ( ) a a S V

18 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M V a V 3... Oaoání 3.. DRODNAMIKA 3... Průo aaliny orí onosní a ojeoý o (růo) Or.0: Zálaní araery ři růo aaliny orí onosní o [ ] s π S Ojeoý o [ ] 3 s π S neo e ěrný oje, [ ] 3 U aalin rajee oyčejně s ojeoý oe, roože soa (neo ěrný oje) se neění. Naroi o zšin (lyny a áry) síe rá úa zěn soy (ěrnéo oje) s ěníí se lae a roo ze rajee s onosní oe. Ronii ro ojeoý o ožijee ýoč sělosi orí ro zaaný ojeoý o a rylos roění. [ ] π π

19 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M Dry roění orí Proění aaliny orí ůže ý ď sálené (saionární) neo nesálené (nesaionární). Při sálené roění, eré nasane ři lynlé oáe aaliny orí, je rylos a la orí sálý. Při nesálené roění, nasane ři oáe lzjíí, se la i rylos ění. Jao říla sálenéo roění je nař. roění e ýlačné orí yroynaiéo čerala (osřeié čeralo), neo e ýlačné orí šrooéo čerala. Nesálené roění znine nař. e ýlačné orí ísoéo čerala. Proění aaliny orí ůže roía jao sosaa zájeně ronoěžný roni, eré se neroléají. Teno r roění se nazýá roění lainární. Jesliže se ronie zájeně roléají za sočasnéo zni íření ooříe o roění rlenní (iz or.). a) Lainární roění ) Trlenní roění Or.: Seaié znázornění roění orí Rozojíí riérie (ranií) ro y roění je z. Reynolsoo číslo (Re ). [ s ] [ ] Re ν.. rylos roění.. sělos orí ν [ s ].. ineaiá isozia Kriiá (ezní) onoa je Re 300. Pro Re > Re je roění rlenní, ro Re < Re roění lainární. V raxi oažjee rozezí Re za z. řeooo olas. V oo rozezí roí aalina síšený zůsoe, zn. Že něeré ronie si ješě ržjí lainární araer a něeré se zeforoaly o rlennío araer. Pro Re >0000 se jená o čisě rlenní roění. Čí je ineaiá isozia ěší (ři nízý eloá), í snaněji znine lainární roění. Taé alý sělosí a ři alý rylose roění roíá roění jao lainární Rozložení rylosi roění růřez orí U sěn orí je rylos nloá, ose orí je nejěší (iz or.). Výoče roáíe ro sření rylos. Pro axiální rylos laí ři lainární roění a ro rlenní roění ax,. ax - 9 -

20 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 a) Lainární roění ) Trlenní roění Or.: Rozložení rylosi roění růřez orí 3... Ronie sojiosi o Or.3: Průo orí s roěnliý růřeze Pole záona o zaoání oy sí lai: ; S S Po osazení: Pro aaliny je S S S Tao ronie je z. ronie sojiosi o (ronie oniniy). Pro roý růřez ůžee ronii rai: ; S a o yráení: π π Příla 9 Voa roí z rysy Pelonoy ríny rylosí 0 s. Průěr rysy

21 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Vyočíeje: a) Průěr řiáěío orí? ) Ojeoý růo řiaěči? je-li rylos 8 s. Or.: Sea rysy Pelonoy ríny a a) π a ) Bernollio ronie Or.5: Zálaní araery ři růo aaliny oený orí - -

22 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Na or.5 je nareslen úse orí, erý roéá aalina. Na sní sraně e ýše á orí růřez S, la je ze a rylos roění. Na ýsní sraně je e ýše růřez S, la a rylos. oný eleen á oě : o olooo enerii [ J] E o laoo enerii V [] J El o oyoo enerii E [] J Pooně ůžee sá ro ýs z orí oě : o olooo enerii [ J] E o laoo enerii V [] J El o oyoo enerii E [] J Pole záona o zaoání enerie sí ý soče enerií oě (sní růřez) roen soč enerií oě (ýsní růřez). Maeaiý yjáření ooo záona je Bernollio ronie: E E E E E E [ J ] l l Položíe-li a ělíe-li elo ronii osanee: [ J ] Teno ar Bernollio ronie se nazýá enereiý ar. Položíe-li: (olooá ěrná enerie) o (laoá ěrná enerie) o l (oyoá ěrná enerie o a oéž roeee ro o, osanee Bernollio ronii e ar: [ J ] l l - -

23 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Bernollio ronii lze oží i z. ýšoé ar, erý oržíe ělení enereiéo ar íoý zrylení. [ ] Kažý člen éo ronii rerezenje ýš ere: o ; o o jso eoeié (olooé) ýšy ; ; jso laoé ýšy jso rylosní ýšy Výšoý ar Bernollio ronie lze znázorni rafiy (iz or.6). Or.6: Grafié znázornění Bernollio ronie Příla 0 U oeřenéo yraliéo sysé (raiační ooo) yočíeje: a) Teoreio rylos ři oeřené enil? ) Tla a řela oě A ři zařené enil (? ;?) A A Zaáno: 50 ; 0 5 Pa ;

24 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Or.7: Sea raiačnío ooo Vs: ; ; 0 (řío, laina nárži se raiy neění) 0 ; ; Výs: a a) a ) A A A Příla U zařenéo yraliéo sysé (laoý ooo) yočíeje: a) Teoreio rylos ři oeřené enil? ) Tla a řela oě A ři zařené enil (? ;?) A A Zaáno: 5 ; 0,3 MPa ; 0 5 Pa ; Or.8: Sea laoéo ooo - -

25 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Vs: 0 ; ; 0 (řío, laina nárži se raiy neění) ; ; Výs: a a) a ) A A A Zráy orí Při růo sečné aaliny orí oází e zni: o Zrá ření o Zrá loženýi oory (ísní zráy) Zráy orí ůžee yjáři řei zůsoy: a) jao zrá na ěrné enerii [ J ] Z Z ) jao laoo zrá [ Pa] ) jao zrá na sá (ýše) Z [ ] Zráy ření orí Or.9 Enereiá zráa ření ři růo aaliny orí záisí na ěrné ineié enerii, na éle orí l, na sělosi a na ooroé sočinieli λ, erý záisí na o, za roění orí je lainární neo rlenní a rlennío roění éž na rsnosi niřní sěn orí: Z l l λ λ [ J ] Z ooo za je arné, že s rosoí élo orí roso úěrně i zráy ření. Naoa s rosoí růěre (sělosí) se zráy ření snižjí

26 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Další ožnosi záis zrá ření: l Z Z λ [ Pa ] Z l λ Z [ ] Ueené zay lyno z ronie Z Z Z [ J ] Velios ooroéo sočiniele λ ůžee yočía ro laé niřní sěny orí záislosi na Reynolsoě čísle, neo ažjee-li rsnos niřní sěn, a ooroý sočiniel rčíe z iara. o Pro lainární roění 6 λ Re o Pro rlenní roění ro Re ,36 λ Re o Pro rlenní roění ro Re > ,396 λ 0,005 0,3 Re Zráy loženýi oory Tyo zráy zniají nař. zěno sěr roění orí, zěno růřez, ložení zaíre, různý arará jao jso nař. ěříí sony, růooá ěřila, ilaační oenzáory ao. Or.30: Vložený oor orí - enil Velios zráy zůsoené ložený oore je záislá oě na ěrné ineié enerii roíí aaliny a zráoé sočinieli loženéo oor ξ. Z ξ ξ [ J ] Další záisy Z Z ξ [ Pa ] - 6 -

27 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Z ξ Z [ ] Or.3: Sea orí s řao ložený oorů Pro ěší oče ložený oorů laí ( ξ ξ...) ξ Z [ J ] Z Z ξ [ Pa ] Z Z ξ [ ] onoy zráoý sočinielů ro různé aroé ry orí je ožno ylea alá. U zaíre orí (ooy, enily, šoáa) je elios zráoý sočinielů roěnliá. U ooů záisí na úl řiření (ooočení žele oo), enilů na roenální oeření růo a šoáe na zájené oěr zi e sělosi (iz or.3)

28 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Or.3: Záislos zráoéo sočiniele na růo zaíro orí (oo, enil, šoáo) Celoé zráy (ření loženýi oory) l Z Z λ ξ Z [ J ] l Z Z Z λ ξ [ Pa ] l Z Z λ ξ Z [ ] - 8 -

29 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Příla Or.33 Porí le or.33 roéá sená oa. Ojeoý růo 5 ls. Déla 00 6 l ; sělos 60 ; la oě 0, MPa. Kineaiá isozia ν,3 0 s. Vyočíeje zrá ření na zaané úse a yjářee ji šei řei zůsoy záis. π π ν Re roění λ 0,36 Re l λ Z Z Z Z Z Z Příla 3 Ja se zění zráa ření z řeozío říla, e-li roéa orí oa o eloě 6 Kineaiá isozia ν 0,8 0 s. Re ν 60 C. 0,396 λ 0,005 0, 3 Re l λ Z Z Z Z Z Z Příla Vyočíeje eloo laoo zrá zaanéo orí a yjářee ji oě šei zůsoy záis. Dále ja elý la e oě

30 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Zaané onoy: Or.3 0,5 MPa ; ξ 5 ; ξ 3 ; 5 ; l 50 ; ν ξ 3 6,3 0 s. Re ν s ; ; λ 0,36 Re Z Z Z λ l ξ Z Z Z Z Z Rozšířená Bernollio ronie Teoreiá Bernollio ronie ez ažoání zrá á ar: l l S olee na zráy nno rao sran rozšíři o zráoo enerii l l Z Z : Po osazení osanee enereiý ar rozšířené Bernollio ronie: l λ ξ [ J ]

31 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Neo ýšoý ar: l λ ξ [ ] Příla 5 Or.35 Vyočíeje rylos raiačnío ooo s olee na zráy. Poroneje s ýsley říla č.0. Zaání: 50 ; 0, MPa ; ξ 3 ξ 0,3 ; ξ ; 50 ; l 80 ; λ 0, 0 ; ξ 0, ; λ l ξ λ l ξ l λ ξ Příla 6 Vyočíeje rylos laoéo ooo s olee na zráy. Poroneje s ýsley říla č.. Zaání: 5 ; 0,3 MPa 3 3 ; 0, MPa ; 0 ; 0 ; l 30 ; λ 0, 0 ; ξ 0, ; ξ 0, 3 ; ξ 5 5. ξ 3-3 -

32 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Or.36 λ l ξ l λ ξ l λ ξ Příla 7 Vyočíeje, ja elý la sí ý e soní náoě, ay oa roila orí o orní náoy rylosí s. Zaané onoy: ; 0,3 MPa ; 0 ; 60 ; l ; ξ 0, ; ξ 0, 5 ; ξ 3, ; ν 6,3 0 s. ξ - 3 -

33 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M Or.37 ξ l λ ξ l λ ν Re Re 0,36 λ ξ λ l

34 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M Výo aaliny oore e ně nárže Oeřená nárž ýo o aosféry Řešení roeee ooí Bernollio ronie. [ s ] Or.38: Výo aaliny oore e ně nárže je eoreiá ýooá rylos. Sečná rylos e enší. Projeí se ze ření aaliny e ýooé oor. s φ φ rylosní sočiniel U yéajíío ro aaliny se rojeí zúžení (onrae) ro (iz or.39). Průřez yéajíío ro je enší než růřez oor. π S ε S, e Průřez oor S ; růřez ars S π ε sočiniel onrae. Teno sočiniel záisí na roeení ýooéo oor. Pro yéajíí ojeoý o e lai s S φ ε S 3 μs μs [ ] Or.39 μ φ ε z. ýooý sočiniel ( alá)

35 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M Tlaoá náoa ýo o aosféry Or.0: Výo aaliny oore e ně laoé náoy Řešíe ooně jao řeozí řía Bernollio ronií. [ ] s S μ S μ [ ] Výo aaliny oore oční sěně Oeřená nárž ýo o aosféry Or.: Výo aaliny oční oore nárži

36 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Poíny ro ýoče rylosi a ojeoéo o jso ooné jao ýo z oor e ně náoy. φ φ ; ε S μ φ ε s T s S 3 S φ ε S μs μs [ ] T loa ěžišě ýooéo oor T Tlaoá náoa ýo o aosféry Plaí analoiý za jao ýo oore e ně. 3 μ S μ S T [ ] Oaoání 3.3. ZÁKLAD TEORIE DRODNAMICKÝC LOPATKOVÝC STROJŮ Rozělení yroynaiý loaoý srojů yroynaié loaoé sroje ělíe na: o yroynaié loaoé raoní sroje (čerala) o yroynaié loaoé oory (ríny) yroynaiá čerala Dělí se na čerala: o Raiální o Axiální o Diaonální Prini je arný z or.. Poronější ois iz řeě Saa a rooz srojů.roční. a) Raiální ) Axiální ) Diaonální Or.: Zálaní yy yroynaiý čerael

37 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Průo aaliny oěžný ole raiálnío yroynaiéo čerala Or.3: laní rozěry a rylosní oěry oěžné ole raiálnío yroynaiéo čerala asolní rylos na sní raně loay w relainí rylos na sní raně β úel slon začá oěžné loay w relainí rylos na ýsní raně β úel slon oni oěžné loay oooá (nášiá) rylos na sní raně asolní rylos na ýsní raně loay oooá (nášiá) rylos na ýsní raně Kaalina sje o saío rla oěžnéo ola rylosí 0 (iz or.3). Pro aaliny se a one o 90 a o úle α sje rylosí o eziloaoý análů (o ). Bo ležíí na sní raně oěžné loay se oyje oooo (nášio) rylosí. Pozoroaeli, erý y yl ísěn oě se zá, že aalina se oyje rylosí. Složení eorů a osanee relainí rylos w. Ay nenasal ráz roíí aaliny, sí ý začáe loay ečný relainí rylosi w. Kaalina ál lože oél zařiené loay a na ýsní raně ooší loa relainí rylosí w o úle β. Rylos w je lie ření čási aaliny o sěny análů enší než w. Bo na ýsní raně oěžné loay se oyje oooo (nášio) rylosí. Složení eorů w a oržíe ýsleno asolní rylos a í i sěr roění ysjíí aaliny z oěžnéo ola čerala

38 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 naí oen, říon, oraní ýša, enereiá a raoní ronie yroynaiéo raiálnío čerala Or. Pořený oen oon oěžnéo ola je án rozíle oenů na sní a ýsní raně loay. M M M F R FR M oen na sní raně loay M oen na ýsní raně loay Pole ěy o ils síly a zěně ynosi e lai: F F F F Pořený oen e: M R Pořený eoreiý říon je: P ωm Nyní osaíe za ω R ; ω R R ( ωr ωr ) ( R R )

39 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M ( ) ( ) P [ ] W Teoreiý říon ůžee aé sanoi ooí za P [ ] W Poronání ey sí lai, že eoreiá ěrná enerie, zísaná oěžné ole, e: [ ] J.. z. Eleroa ronie raoní loaoý srojů (. fora) Proože, e eoreiá oraní ýša ( ) [ ] Sečná oraní ýša e enší lie yraliý zrá, eré yjáříe yralio účinnosí <. ( ) [ ] Po úraě osanee enereio ronii yroynaiéo raiálnío čerala. ( ) [ ] J Efeiní (sečný) říon rčíe z eoreiéo P. P e P P [ ] W raoní řela čerala eloá účinnos čerala Pro sanoení eoreié ěrné enerie, res. oraní ýšy lze oží éž z. raoní ronii čerala, neoli Elero ronii raoní loaoý srojů (. for). Zísáe ji oození z. fory ooí osinoé ěy. w w [ ] J

40 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M w w [ ] Teoreiý řela zísaný oěžné ole oo e w w [ ] Pa a sečný řela [ ] Pa w w [ ] Pa Fne ifzor Or.5: Rylosní oěry ifzor raiálnío yroynaiéo čerala Difzor je ený (neoyliý) loaoý ěne. Meziloaoé anály se rozšiřjí (iz or. 5). Tí lesá ifzor růočná rylos z na 3 <. S lesajíí rylosí lesá ineiá enerie roíí aaliny a ole záona o zaoání se ao ineiá enerie ění na enerii laoo. Rozíl ineiý enerií ře a za ifzore 3 3 se ifzor ění na la a a se zísá řírůse eoreiéo řela

41 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M [ ] Pa e je řírůse oraní ýšy 3 [ ] Čeralo s ifzore ey ylačí aalin o ěší ýšy než čeralo ez ifzor. S ožií raoní (Eleroy) ronie lze sá ro oraní ýš čerala: a) Bez ifzor: ( ) w w [ ] ) S ifzore: w w 3 [ ] Průo aaliny oěžný ole axiálnío yroynaiéo čerala rloé čeralo Or.6: Prini rloéo čerala a rylosní oěry na oěžný loaá Oěžné olo axiálnío yroynaiéo čerala á ar něolialisé rle (roeler). Loay ají roěnliý slon β. Nejěší úel slon ají náoje a nejenší na oo. Teoreiá ěrná enerie w w S S S S S S [ ] J

42 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M eené rylosi jso ažoány na sření růěr oěžnéo ola D D D Z X s Jeliož laí, že S S, a e eoreiá ěrná enerie w w S S S S [ ] J o eoreiá oraní ýša w w S S S S [ ] sečná oraní ýša w w S S S S [ ] Efeiní říon rloéo čerala e P P [ ] W Doraní ýša ooo čerala je oěrně alá. Tao čerala jso oná ro elé ojeoé růoy a enší oraní ýšy Loaoé yroynaié oory oní ríny Voní ríny ělíe o o sin, na oní oory ronolaoé (ační) a oní oory řelaoé (reační). U ronolaoý se oáčí oěžné olo rosor se sejný lae (aroeriý), řelaoý je ře oěžný ole la ěší než za ní. Dynaié účiny ro aaliny na roinné loae Or.7: Siloé a rylosní oěry na roinné loae onío oor Půsoení ro aaliny na roinno loa zjišťjee ro a říay: a) 0 (loaa se neoyje) F F [ ] N

43 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 ) > 0 (loaa se oyje nášio rylosí ) F ( ) ( ) ( ) [ N ] Sečný ojeoý o z rysy e π0 μs μ e 0 růěr rysy Výon onío oor s roinnýi loaai F ( ) [ W ] P Maxiální síla (ro 0 ) F ax Maxiální ýon (ro [ N ] ) P ax ( ) [ W ] Kroíí oen na říeli M D F [ N ] e D růěr na nějž ůsoí osa ars, roíío z rysy. Teoreiá účinnos onío oor s roinnýi loaai P [ W ] P ax P 0,5 Teoreiá účinnos nezarnje zráy eanié a yralié. S olee na ně y lesla eloá účinnos na ono 0, 3 až 0,. Voní oory s roinnýi loaai aří již o isorie. Požíaly se jao oní ola oon il, lýnů, arů, ríren ry a

44 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Dynaié účiny ro aaliny na zařiené loae - Pelonoa rína Or.8: Oěžná loaa Pelonoy oní ríny Na or.8 je nareslena zařiená loaa ar ojié isy, ero ožil Pelon ro soji oní rín. Na osré ři se oní arse roíí aaliny rozělí na oloiny a o zařiený loá loay se oráí o roisěr. ) 0 (loaa se neoyje) F F F F Výslená síla na loa: 3 F ; F F3 ; F [ N ] ) > 0 (loaa se oyje nášio rylosí ) ( ) [ N ] F Výon: P F ( ) [ W ] Maxiální síla (ro 0 ) F ax [ N ] - -

45 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 Maxiální ýon (ro ) P ax ( ) [ W] Teoreiá účinnos onío oor s roinnýi loaai P [ W ] P ax P Vlie yraliý a eaniý zrá e účinnos sečnéo sroje enší ( 0, 88 až 0, 9 ). Na účinnos á li i a sečnos, že one loae sí ý sloněn o rčiý úel β a, ay oa oázela z oěžný loae na o a í ylo zaráněno narážení alší loae na oázejíí o. Voa oází rylosí. Měrná enerie je neyžiá, zráoá. Or.9: Rylosní oěry na oooé raně loay Pelonoy ríny Tao enerie je ša eli alá, ro ěžné ýočy ůžee rá 0. Efeiní ýon onío oor Maxiální eoreiý ýon oní ríny se zařienýi loaai je án zae: P ax [ W ] Dosaíe-li za P ax a za ž, osanee [ W ] ž - 5 -

46 Sření růysloá šola, Uersé raišě, Kollároa 67 MECANIKA III M.. 00 z. žiečný sá, erý se yžije e oní oor. ž Efeiní ýon oní ríny je enší o zráy: P e P [ W ] ax Tyo zay laí ja ro ríny ronolaoé, a i řelaoé! ž Užiečný sá ronolaoý oní rín (Pelonoa) Neee-li ažoa zráy, a ríně yžijee sá: ž [ ] Užiečný sá řelaoý oní rín (Franisoa, Kalanoa, Dériazoa) Konsre, relae a rooz ěo rín iz řeě SPS (.roční). V řelaoé oní ríně yžijee: - ěrno ineio enerii - ěrno laoo enerii - ěrno ineio enerii zísano sae l s [ J ] [ J ] 3 [ J ] Celoá ěrná enerie ž l s Vyžiý sá: ž 3 3 [ ] Oaoání Lierara: V. Vonráče a ol. Meania IV. (Meania ein a eroeania) SNTL 977 Mojír ofíre Meania ein, yroeania a zálay aeroeaniy Fraen