Lista 4 .

1. Przez poziomy rurociąg złożony z dwóch odcinków rur o średnicach wewnętrznych 30 mm i 20 mm przepływa 0,4 kg/s wody w temperaturze 20^oC. Proszę obliczyć zmianę ciśnienia i prędkości liniowej przy przejściu wody z rury o większej średnicy do rury o mniejszej średnicy. Stratę ciśnienia na tarcie należy pominąć. ρ_wody=998,2 kg/m³. Odp. w₁=0,57 m/s, w₂=1,28m/s, Δp=656Pa

2. Poziomy przewód o średnicy d = 100 mm i długości L = l₁ + l₂ (l₁ = 1 m, l₂ = 5 m) łączy dwa otwarte zbiorniki. W zbiornikach jest woda do wysokości H₁ = 4 m, H₂ = 2 m. Określić prędkość wody przepływającej z lewego zbiornika do prawego. Uwzględnić straty lokalne i tarcia ξ₁ = 0,5; ξ₂ = 4; ξ₃ = 1; λ = 0,03. Odp. 2,32 m/s.

Rys. 4.

3. Przewodem o średnicy d = 3 cm i długości L = 2 m wypływa woda ze zbiornika. Oblicz wartość strat ciśnienia na długości przewodu L uwzględniają straty lokalne (ξ_w = 0,5;
ξ_k = 0,1; ξ_z = 4) oraz na długości (λ = 0,03), gdy objętościowy strumień przepływu przez przewód wynosi 1,5 dm³/s. Odp. 15,5 kPa.

4. Rurociąg o średnicy wewnętrznej 200 mm zwęża się łagodnie do średnicy 150 mm. Przez rurociąg przepływa 1700 m³/godz. (w przeliczeniu na warunki normalne) metanu o temperaturze 30^oC. Otwarty do atmosfery manometr wodny, w kształcie litery U, zamocowany na szerokiej części rurociągu przed zwężeniem, wskazuje nadciśnienie w rurociągu, wynoszące 40 mm. Jakie będzie wskazanie takiego manometru na wąskiej części rurociągu? Należy przyjąć, że gęstość metanu na odcinku rurociągu pomiędzy punktami zamocowania manometrów jest stała. Opory przepływu można pominąć. Ciśnienie atmosferyczne wynosi 760 mm Hg. Odp. 21 mm H₂O.

5. Proszę obliczyć prędkość oraz objętościowe natężenie przepływu cieczy, wypływającej przez dyszę w ścianie zbiornika (rys.1). Zbiornik jest od góry otwarty do atmosfery a poziom cieczy nie ulega zmianie. Kształt dyszy wylotowej jest cylindryczny. Wysokość cieczy w zbiorniku wynosi 10 m, średnica dyszy ma 10 mm. Odp. 0,098 m³/s.

6. Wodę w ilości V^•=16 m³/godz. doprowadza się pod ciśnieniem bezwzględnym p₁= 3,5 bar rurociągiem głównym o średnicy d₁= 75 mm do ochładzania dwóch aparatów I i II (rys.3). Średnica rury d₂ przy odgałęzieniu do aparatu I wynosi 25 mm, przy odgałęzieniu do aparatu II d₃= 46 mm. Ciśnienie bezwzględne wody przy wlocie do aparatu I p₂= 3,35 bar. Różnica wysokości geometrycznych z₂- z₁= H₁= 1,4 m. Proszę obliczyć prędkość przepływu wody na doprowadzeniu i jej natężenie przepływu w każdym aparacie (opory przepływu przez rury należy pominąć). Odp. w₁=1m/s, w₂=1,72m/s, w₃=2,18m/s, V_I^•=3m³/godz., V_II^•=13m³/godz.

7. W dużym otwartym zbiorniku (Rys. 4.) znajduje się ciecz doskonała, sięgająca wolnym zwierciadłem nad otworem wypływowym na wysokość H = const. Wyznaczyć prędkość średnią c₂ w przekroju 2 oraz wysokość z₃, na jaką podniesie się strumień cieczy wypływającej ze zbiornika. Odp.
, z₃=H

8. Dwa duże zbiorniki wodne (Rys. 5.) o różnicy poziomów cieczy równej H zostały połączone przewodem w sposób przedstawiony na rysunku. Obliczyć prędkość c₂, z jaką woda wypływa ze zbiornika dolnego. Odp.

9. Z otwartego zbiornika wypływa woda przewodem rozgałęzionym (Rys. 7.), w którym rury wypływowe o jednakowych średnicach d są oddalone od siebie o 2h = 2,4m. Przy jakiej wysokości H wody w zbiorniku natężenie przepływu w przewodzie górnym będzie dwa razy mniejsze od natężenia przepływu w przewodzie dolnym? Straty przepływu pominąć.

Odp. 2m.

10. Prędkość gazu w rurze mierzono rurką Prandtla (rys.). Jaka jest miejscowa prędkość gazu w rurze, jeżeli woda w mikromanometrze wychyliła się o 25,8cm (przekładnia 1:25)? Gęstość powietrza w warunkach doświadczenia wynosiła 1,2kg/m³. Odp.13 m/s.

---