Vzorové příklady - 4.cvičení

Podobné dokumenty
Vzorové příklady - 5.cvičení

Vzorové příklady - 7. cvičení

1141 HYA (Hydraulika)

VLHKÝ VZDUCH. - Stavová rovnice suchého vzduchu p v.v = m v.r v.t (5.4). Plynová konstanta suchého vzduchu r v 287 J.kg -1.K -1.

Hydrostatika a hydrodynamika

Fakulta stavební ČVUT v Praze Katedra hydrauliky a hydrologie. Předmět HYA2 K141 FSv ČVUT. Hydraulika potrubí

Aproximativní analytické řešení jednorozměrného proudění newtonské kapaliny

Hydrostatika F S. p konst F S. Tlak. ideální kapalina je nestlačitelná l = konst. Tlak v kapalině uzavřené v nádobě se šíří ve všech směrech stejně

1.8.9 Bernoulliho rovnice

HYDROMECHANIKA 3. HYDRODYNAMIKA

MECHANIKA KAPALIN A PLYNŮ

K141 HY3V (VM) Neustálené proudění v potrubích

Fakulta stavební ČVUT v Praze Katedra hydrauliky a hydrologie. Předmět HYA2 K141 FSv ČVUT. Hydraulika potrubí

Y Q charakteristice se pipojují kivky výkonu

Identifikátor materiálu: ICT 1 18

MIČKAL, Karel. Technická mechanika II: pro střední odborná učiliště. Vyd. 3., nezm. Praha: Informatorium, 1998c1990, 118 s. ISBN

MIČKAL, Karel. Technická mechanika II: pro střední odborná učiliště. Vyd. 3., nezm. Praha: Informatorium, 1998c1990, 118 s. ISBN

Stabilita prutu, desky a válce vzpěr (osová síla)

PROCESY V TECHNICE BUDOV cvičení 1, 2

4.3. Teoretický rozbor manipulace s primárním kalem

Výtok velkým obdélníkovým otvorem pod hladinou

ς = (R-2) h ztr = ς = v p v = (R-4)

V následující tabulce jsou uvedeny jednotky pro objemový a hmotnostní průtok.

PRŮTOK PLYNU OTVOREM

Proudění reálné tekutiny

PROGRAM Z MECHANIKY TEKUTIN 1. Potrubí prmru d a délky l je naplnno vodou pi atmosférickém tlaku. Jak velký objem V

i=1..k p x 2 p 2 s = y 2 p x 1 p 1 s = y 1 p 2

tečné napětí (τ), které je podle Newtona úměrné gradientu rychlosti, tj. poměrnému

ρ = 1000 kg.m -3 p? Potrubí považujte za tuhé, V =? m 3 δ =? MPa -1 a =? m.s ZADÁNÍ Č.1

. Urete, kolik vody vyteklo netsnostmi potrubí, je-li potrubí absolutn tuhé

Výpo ty Výpo et hmotnostní koncentrace zne ující látky ,

olej 2. Urete absolutní tlak vzduchu v nádob, jsou-li údaje na dvoukapalinovém manometru následující : h = 300 mm h

Plynové turbíny. Nevýhody plynových turbín: - menší mezní výkony ve srovnání s parní turbínou - vyšší nároky na palivo - kvalitnější materiály

NÁVRH A OVĚŘENÍ BETONOVÉ OPŘENÉ PILOTY ZATÍŽENÉ V HLAVĚ KOMBINACÍ SIL

TERMOMECHANIKA 11. Termodynamika proudění

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Katedra fyziky, Studentská 2, Liberec

Povrchová vs. hloubková filtrace. Princip filtrace. Povrchová (koláčová) filtrace. Typy filtrů. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob

KLUZNÁ LOŽISKA. p s. Maximální měrný tlak p Max (MPa) Střední měrný tlak p s (Mpa) Obvodová rychlost v (m/s) Součin p s a v. v 60

1141 HYA (Hydraulika)

VY_32_INOVACE_G 21 01

Hydraulické odpory třecí odpory místní odpory třecí odpory laminární proudění turbulentní proudění

MMEE cv Určení energetického obsahu zboží plynná paliva

4 Ztráty tlaku v trubce s výplní

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 6

MIČKAL, Karel. Technická mechanika II: pro střední odborná učiliště. Vyd. 3., nezm. Praha: Informatorium, 1998c1990, 118 s. ISBN

NÁHRADNÍ HORKOVOVDNÍ PLYNOVÁ KOTELNA. Jiří Kropš

TERMOMECHANIKA 9. Termodynamika par čisté látky

1. M ení místních ztrát na vodní trati

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

TERMOMECHANIKA 4. První zákon termodynamiky

Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob

Princip filtrace. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob. Inženýrství chemicko-farmaceutických výrob. Tekutiny Doprava tekutin.

Cvičení z termomechaniky Cvičení 5.

VYHODNOCENÍ MĚŘENÍ (varianta "soulodí")

Výpočet stability (odolnosti koryta)

ú ů ů á á č ž éš ú ů á ř á ů é á š á ú ž á á č ú ů á á č ž é š ú ů á ř ý á á ú ů á á č ú ý ů č ú ř ůž á ř ý ů č ú ř ů á ř ů č č ú č č ú Č á ý ú áš é Í

ρ hustotu měřeného plynu za normálních podmínek ( 273 K, (1) ve které značí

p =? Pa d = 0.25 m l = 0.6 m h = 0.85 m a = p = F =? N

PROGRAM Z MECHANIKY TEKUTIN

SIMULACE STAVOVÝCH ZMĚN IDEÁLNÍHO PLYNU

1141 HYA (Hydraulika)

Numerické výpočty proudění v kanále stálého průřezu při ucpání kanálu válcovou sondou

1.2.4 Racionální čísla II

PZP (2011/2012) 3/1 Stanislav Beroun

Vzorové příklady - 5.cvičení

Příklad 1 (25 bodů) Částice nesoucí náboj q vletěla do magnetického pole o magnetické indukci B ( 0,0, B)

( ) Vzájemná poloha parametricky vyjádřených přímek I. Předpoklady: 7302

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Katedra fyziky, Studentská 2, Liberec

1 Neoklasický model chování spotřebitele

5. ÚVOD DO TEORIE MATEMATICKÉ PRUŽNOSTI

1.6.7 Složitější typy vrhů

KINETICKÁ TEORIE PLYNŮ

ČERPACÍ TECHNIKA A POTRUBÍ NÁVODY DO CVIČENÍ

LIMITY PŘESNOSTI PŘÍMÉHO MĚŘENÍ HUSTOTY VYSOKOTLAKÉHO ZEMNÍHO PLYNU.

Obr. V1.1: Schéma přenosu výkonu hnacího vozidla.

Nelineární model pneumatického pohonu

Výpočet stability (odolnosti koryta)

Í š á Ž ě žá š é ř ř ě á š á š á á á á ř ůž ř á á á č ř á č ř š á ř šš é é ďě á á š á ě ě š ř ů é á ě ř š é á á á á ě á š ů č č é ě á ž é é á ě žš ž á

Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav Odbor fluidního inženýrství Victora Kaplana

Proudění mostními objekty a propustky

Zákon zachování hybnosti I

přechodová (Allen) 0,44 ξ Re Poznámka: Usazování v turbulentní oblasti má omezený význam, protože se částice usazují velmi rychle.

BH059 Tepelná technika budov Konzultace č. 2

Předpjatý beton Přednáška 6

5.4.2 Objemy a povrchy mnohostěnů I

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Fakulta životního prostředí HYDRAULIKA PŘÍKLADY

l = 1400 mm d = 75 mm F = N = 900 kg.m -3 K = Vypotte: p =? MPa l =? m l a D = 2.5 d H = 5 m = 1000 kg.m -3 h =? m 4.2 D = 1.

Analýza parametrů měřených křivek akomodace a vergence oka v programu MATLAB

3.2.7 Příklady řešené pomocí vět pro trojúhelníky

Úloha č.1: Stanovení Jouleova-Thomsonova koeficientu reálného plynu - statistické zpracování dat

T8OOV 03 STANOVENÍ PLYNNÝCH EMISÍ ORGANICKÝCH ROZPOUŠTĚDEL V ODPADNÍM VZDUCHU


Další velmi užitečné výsledky kinetické teorie

ž ž í ě ů í ě í é ě ě č ěž ů ř ě ě č č á š ě ý ř í ě ů ě á š ě ě ý ž čů č á í ý ů ří ě í č éč ě á ší ž á á í ě í ř í á í ý ě í í ř í á ě ě ě íš š ě í

Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty

Rovnoměrně zrychlený pohyb v grafech

Á Ž č Ž ó ě č ý ž Ž ó ě Č Í ý Á Ž Ž č Ž ó é č ý Ž Ž Ó ě č ý Ž ř ě é š ě é ý č Ž Í ř Í č é ó é é Č é Ž č ž š č č ř ě ě ý ř ž ž é š ě ž ÍŽ é Ž Ž ý Ž ř Ž

Výpočet svislé únosnosti osamělé piloty

Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo: CZ.1.07/2.2.00/28.

Transkript:

Vzoroé říklady -.cičení Vzoroý říklad.. V kruhoém řiaděči e mění růřez z hodnoty = m na = m (obrázek ). Ve tuním růřezu byla ři utáleném roudění změřena růřezoá rychlot = m. -. Vyočítejte růtok a růřezoou rychlot e ýtuním růřezu. ále určete režim roudění u obou růměrů otrubí (zjitěte, je-li roudění laminární či turbulentní (T = C)). [Výledek: 9,5 m. - ;, m. - ; turbulentní roudění] Ř e š e n í Obrázek Z definiční ronice růřezoé rychloti zíkáme objemoý růtok a z odmínky kontinuity ( = kont., tj.. =. ) náledně rychlot : 9,5 m., 9,5., m. K určení režimu roudění otrubí nám olouží ztah ro Reynoldoo čílo Re. Kritérium Reynoldoa číla Re: Re0 laminární roudění; Re 0 turbulentní rodění. 6 Kinematická ikozita ody ři telotě C:,0 m. (iz. Tab.) Pro naše otrubí latí:. Re 88,.0 6,.0 0 turbulentní roudění,. Re 5.0 6,.0 0 turbulentní roudění K HYA cičení

Vzoroý říklad.. Ke těně nádrže je řieněno odoroné otrubí, u kterého e mění růměr. Voda horní nádrži je nad oou otrubí e ýšce H =,5 m a na dolním konci ytéká kaalina do olna (obrázek ). Průměry a délky jednotliých otrubí jou: = 0, m, = m, = 0, m, = m, = 0, m, = m. Vyočítejte růtok ody otrubím a nakrelete růběh čáry enerie (ČE) a čáry tlakoé (ČT). Řešte ro: a) ři zanedbání ztrát (tj. oažujte kaalinu za ideální), b) e zaočítáním ztrát ro odu o telotě 0 C. Oceloé otrubí uažujte o oužití (mírně zreziělé). [Výledek: 0,06 m. - ; 0,05 m. - ] Obrázek Ř e š e n í a) Řešení ři zanedbání ztrát K řešení dané úlohy je třeba oužít Bernoulliho ronici a ronici kontinuity. Pro ýočet růtoku je nejýhodnější naat Bernoulliho ronici ro horní hladinu nádrži (růřez 0-0) a ro těžiště ýtokoého růřezu. ronáací roinu zolíme oe odoroných otrubí. Budeme dále ředokládat, že horní nádrž je elká a tudíž je možné zanedbat li řítokoé rychloti (tzn. n = 0). Pak latí a n H a 0 a úraou této ronice očítáme růřezoou rychlot na ýtoku H 9,8,5 5,m.. Z definiční ronice ro růřezoou rychlot e očítá objemoý růtok 0, 5, 0,06m. Nyní je možné z odmínky kontinuity yočítat rychloti e zbýajících růřezech otrubí a odoídající rychlotní ýšky,56, 0,09m 9,6 0,06.,56m 0, K HYA cičení

7,8,0m 9,6 0,06. 7,8m 0, Vzhledem k tomu, že kaalinu oažujeme za ideální a daných úecích uažujeme kontantní růměry otrubí a tedy kontantní rychloti, budou čára enerie, re. čára tlakoá, odoroné a ronoběžné. Jetliže e naíše Bernoulliho ronice ro hladinu horní nádrži a růřez urotřed délky rního otrubí, kde e zatím ředokládá neznámý tatický tlak, zíká a H 0 0 re. o úraě latí a H,5 0,09,06m (jde o řetlakoou ýšku) Obdobně e ro druhý úek otrubí zíká a H,5,0,6m (jde o odtlakoou ýšku) Na ýtoku z oledního otrubí ůobí atmoférický tlak, který tomto říadě bude řítomen celé délce oledního úeku. Tam, kde e otrubí týkají, e mění rychloti (rychlotní ýšky) a čára tlakoá e roto mění kokem. Vykrelení čáry enerie a čáry tlakoé je uedeno na obrázku. Obrázek b) Řešení ři zaočítání ztrát K řešení dané úlohy je tejně jako bodě ad a) třeba oužít Bernoulliho ronici a ronici kontinuity. Pro ýočet růtoku je nejýhodnější naat Bernoulliho ronici ro horní hladinu nádrži (růřez 0-0) a ro těžiště ýtokoého růřezu. ronáací roinu zolíme oe odoroných otrubí. Budeme dále ředokládat, že horní nádrž je elká a tudíž je možné zanedbat li řítokoé rychloti (tzn. n = 0). Při zaedení Coriolioa číla hodnotou =,0 ak latí a H n a 0 Z K HYA cičení

Ztráty Z e yočítají jako oučet ztrát mítních Z m a ztrát třením Z t. Ztrátu mítní je možno yjádřit jako oučin, kde je oučinitel mítní ztráty a růřezoá rychlot roudění rofilu u dané taroky. Ztrátu třením je možno yjádřit omocí arcy-weibachoy ronice Z t. oučinitel ztráty třením je možno určit omocí Moodyho diaramu záiloti na Reynoldoě číle Re (... kinematická ikozita roudící kaaliny) a relatiní drnoti (... hydraulická drnot otrubí). oučinitelé mítních ztrát: tok do otrubí: tok = 0,5 (ztaženo k rychloti otrubí za tokem) 0, zúžení otrubí z růměru na : 0,7 zúžení 0, 5 0, (ztaženo k růměru ) 0, rozšíření otrubí z růměru na :, rozšíření 0, 9 0, (ztaženo k růměru ) oučinitelé ztráty třením: Jelikož není znám růtok a tedy ani rychloti roudění jednotliých úecích, není možno ředem yčílit hodnoty Reynoldoých číel. Z tohoto důodu budou i oučinitelé mítních ztrát i ro jednotlié úeky yčíleny dle relatiní drnoti i za ředokladu kadratické oblati ztrát třením. třední hodnota hydraulické drnoti ro daná otrubí (oceloé otrubí o oužití - mírně zreziělé) je 0,5 mm. le Moodyho diaramu jou hodnoty oučinitelů ztrát třením ro jednotlié úeky: 0,5 úek : 0,0008 0, 0, 0 0,5 úek : 0,0050 0, 00, 00 0,5 úek : 0,007 0, 09. 0 Bernoulliho ronici ro rofil hladiny nádrži a rofil ýtoku na konci třetího úeku otrubí je daném říadě možno řeat do taru: K HYA cičení

K HYA 5 cičení H rozšíření zúžení tok Rychloti roudění i jednotliých úecích lze yjádřit omocí růtoku a růtočných loch i i : H rozšíření zúžení tok Z takto uraené Bernoulliho ronice je možno yjádřit růtok : H rozšíření zúžení tok 0 050 m, Nyní je otřeba oěřit hodnoty oučinitelů ztrát třením ři rotním určení tanoených za ředokladu kadratické oblati ztrát třením (kinematická ikozita ody ři telotě 0 C: 6 0, m ): 0,05 0, 0, 0, 0, 0,050 Re 5 6 0,0 0,0 0, 0,0 0,0 0,050 Re 5 6 0,09 0,8 0, 0, 0, 0,050 Re 5 6 Jelikož na rním a druhém úeku otrubí jou hodnoty oučinitelů ztrát třením odlišné od ůodních hodnot, je nutno těmito změněnými oučiniteli řeočítat růtok :. 0,09 m Jelikož řeočítaná hodnota růtoku e od růtoku tanoeného rním iteračním kroku z raktického hledika liší elmi málo (ca o 0, %), není nutno roádět další

oray oučinitelů ztrát třením a růtok 0,09 m. je možno oažoat za ýledný. Čára enerie (ČE) daném říadě ychází z odní hladiny nádrži a e měru roudění kleá o ztráty. Čára tlakoá (ČT) je o rychlotní ýšku od čarou enerie. Tyto dě čáry jou jednotliých úecích kontantní rychlotí ronoběžné (iz. chematický náčrtek: obrázek ). Obrázek K HYA 6 cičení

Vzoroý říklad.. Vyočítejte maximální rychlot u max oe otrubí, růtok a zjitěte, je-li roudění laminární či turbulentní (T = C), ukazuje-li rtuťoý diferenciální manometr rozdíl hladin H m = 0,0 m (obrázek 5). Průměr otrubí je = 0,5 m. Rychlotní oučinitel Pitotoy trubice je =,0. Průřezoá rychlot e yočítá na základě ztahu = 0,8 u max. [Výledek:, m. - ; 0,0 m. -, turbulentní roudění] Ř e š e n í Obrázek 5 Protože e jedná o utálené roudění, je růtok kontantní. Zároeň e o délce otrubí nemění ani růměr a tedy je kontantní i růřezoá rychlot. Pitotoa trubice louží k měření bodoé rychloti na rinciu změny druhu mechanické enerie mezi děma rofily odle Bernoulliho ronice. Rozdíl rychlotní ýšky rofilech a ( rofilu je rychlotní ýška daná rychlotí u max, rofilu je rychlotní ýška nuloá, neboť manometru není žádná rychlot) yolá rozdíl tlakoých ýšek a náledně ychýlení hladin rtuti diferenciálním rtuťoém manometru. K určení bodoé rychloti užijeme kombinaci ronice tlakoé ronoáhy na hodně zolené roňoé loše manometru (obrázek 6) a Bernoulliho ronice ro rofily a. Určení tlakoého rozdílu (z ronoáhy tatických tlaků na roňoé loše R.P.): H H H m m H m H H m H () Obrázek 6 K HYA 7 cičení

Určení bodoé rychloti (z Bernoulliho ronice ro rofily a a ronáací roině oe otrubí):.. u. max. Z, kde ztráta Z umax.,. o úraě, četně zaedení noého oučinitele, dáá u max.. (). Kombinace ronic () a () dáá u,6,m H max... H m..9,8.0,0.. ále určíme růtok yužitím ztahu růřezoé a bodoé rychloti = 0,8 u max. 0,8. u max,868m...,868. 0,0m. Režim roudění určíme odle hodnoty Reynoldoa číla:.,868.0,5 Re 59 6,.0 Hodnota Re > 0 a roudění je roto turbulentní. K HYA 8 cičení