4 pkt

1. Wyprowadź różniczkowe równanie równowagi Eulera.

0x01 graphic

Zmiany punktowe w kierunku x,y,z.:

0x01 graphic

Zmiany wzdłuż krawędzi:

0x01 graphic

Zespół zmian:

0x01 graphic

2.Przedyskutuj ogólne równanie równowagi Eulera dla przypadku równowagi w potencjalnym polu sił masowych oraz podczas braku sił masowych.

0x01 graphic

Ogólne równanie równowagi Eulera:

0x01 graphic

Równowaga w potencjalnym polu sił masowych:

0x01 graphic

Dla dp=0 jest:

0x01 graphic
co oznacza, (dp=0 , ρ=const) że powierzchnie izobaryczne, są w polu sił masowych powierzchniami stałego potencjału tych sił (ciśnienie wywierane na element powierzchniowy nie należy do jego orientacji).

3.Przedstaw dyskusję ogólnego równania równowagi Eulera dla przypadku równowagi w polu sił ciężkości.

Równowaga w polu sił ciężkości:

0x01 graphic

Po scałkowaniu dla ρ = const (ciecz nieściśliwa):

0x01 graphic

Stała całkowania: z = z0 , p = p0 i stąd:

0x01 graphic

Równanie manometryczne umożliwia znalezienie ciśnienia w dowolnej odległości h od swobodnej powierzchni cieczy:

0x01 graphic

Ciśnienie na dowolnej głębokości jest sumą:

- ciśnienia gazu, p0

- ćiśnienia hydrostatycznego, ph = ρ*g*h

4.Wyprowadź różniczkowe równanie przepływu Eulera.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Różniczkowe równanie przepływu ustalonego cieczy doskonałej:

0x01 graphic

5.Przedstaw dyskusję ogólnego równania przepływu Eulera. Równanie D. Bernoulliego.

0x01 graphic

Równanie D. Bernoulliego - całka równania różniczkowego przepływu Eulera:

0x01 graphic

Wysokość odpowiadająca ciśnieniu dynamicznemu (wysokość prędkości):

0x01 graphic

Wysokość odpowiadająca ciśnieniu statycznemu (wysokość ciśnienia):

0x01 graphic

Wysokość odpowiadająca ciśnieniu hydrostatycznemu (wysokość położenia):

z

6.Wyprowadź zależność umożliwiającą obliczenie prędkości wypływu cieczy doskonałej przez mały otwór w dnie zbiornika. Prawo Toricellego

Ciecz doskonała:

0x01 graphic

Ciecz rzeczywista:

0x01 graphic

0x01 graphic

Współczynnik wypływu- φ

Współczynnik straty prędkości - α

Współczynnik kontrakcji (dławienia) strugi cieczy - κ

0x01 graphic