BMEGEÁTAT01-AKM1 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) 2.FAKZH AELAB (90MIN) 18:45H

Hasonló dokumentumok
PONTSZÁM:S50p / p = 0. Név:. NEPTUN kód: ÜLŐHELY sorszám

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

ÁRAMLÁSTAN FELADATGYŰJTEMÉNY

4.GYAKORLAT (8. oktatási hét)

1.1 Hasonlítsa össze a valós ill. ideális folyadékokat legfontosabb sajátosságaik alapján!

BMEGEÁT-BT11, -AT01-, -AKM1, -AM21 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) I.FAKZH K155 (90MIN) 18:15H

Áramlástan feladatgyűjtemény. 6. gyakorlat Bernoulli-egyenlet instacionárius esetben

2.GYAKORLAT (4. oktatási hét) PÉLDA

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

BMEGEÁTAT01-AKM1 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) I.FAKZH AELAB (90MIN) 18:15H. homogén. folytonos (azaz kontinuum)

N=20db. b) ÜZEMMELEG ÁLLAPOT MOTORINDÍTÁS UTÁN (TÉLEN)

Áramlástan feladatgyűjtemény. 3. gyakorlat Hidrosztatika, kontinuitás

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

Áramlástan feladatgyűjtemény. 4. gyakorlat Bernoulli-egyenlet

MEGOLDÁS a) Bernoulli-egyenlet instacioner alakja: p 1 +rgz 1 =p 0 +rgz 2 +ra ki L ahol: L=12m! z 1 =5m; z 2 =2m Megoldva: a ki =27,5 m/s 2

ÁRAMLÁSTAN MFKGT600443

Hidrosztatika, Hidrodinamika

2. mérés Áramlási veszteségek mérése

1.2 Folyadékok tulajdonságai, Newton-féle viszkozitási törvény

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

Folyadékok és gázok áramlása

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

Áramlástechnikai mérések

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

Folyadékok és gázok mechanikája

Folyadékok és gázok mechanikája

Felső végükön egymásra támaszkodó szarugerendák egyensúlya

Szilárd testek rugalmas alakváltozásai Nyú y j ú tás y j Hooke törvény, Hooke törvén E E o Y un un modulus a f eszültség ffeszültség

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

MUNKAANYAG. Szabó László. Hogyan kell U csöves manométerrel nyomást mérni? A követelménymodul megnevezése: Fluidumszállítás

A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

BME Gépészmérnöki Kar 3. vizsga (112A) Név: 1 Műszaki Mechanikai Tanszék január 11. Neptun: 2 Szilárdságtan Aláírás: 3

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

Folyadékok és gázok áramlása

Felületi feszültség: cseppfolyós-gáz határfelületen a vonzerő kiegyensúlyozatlan: rugalmas hártyaként viselkedik.

MMK Auditori vizsga felkészítő előadás Hő és Áramlástan 1.

Áramlástan kidolgozott 2016

Hidrosztatika. Folyadékok fizikai tulajdonságai

mérlegegyenlet. ϕ - valamely SKALÁR additív (extenzív) mennyiség térfogati

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT Kidolgozta: Triesz Péter egy. ts. Négy erő egyensúlya, Culmann-szerkesztés, Ritter-számítás

Mechanika IV.: Hidrosztatika és hidrodinamika. Vizsgatétel. Folyadékok fizikája. Folyadékok alaptulajdonságai

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

Szent István Egyetem FIZIKA. Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

Az ( ) tankönyv használata

Ventilátor (Ve) [ ] 4 ahol Q: a térfogatáram [ m3. Nyomásszám:

Newton törvények, erők

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

Áramlások fizikája

TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE. Mérési feladatok

0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

A javítási-értékelési útmutatótól eltérő helyes megoldásokat is el kell fogadni.

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Okresné kolo kategórie F Texty úloh v maďarskom jazyku

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

Propeller és axiális keverő működési elve

Kollár Veronika A biofizika fizikai alapjai

HÍDTARTÓK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJE

1. feladat Összesen 21 pont

A LÉGKÖRBEN HATÓ ERŐK, EGYENSÚLYI MOZGÁSOK A LÉGKÖRBEN

Lajos T.: Az ÁRAMLÁSTAN ALAPJAI tankönyv használata

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

A hidrosztatika alapegyenlete vektoriális alakban: p = ρg (1.0.1) ρgds (1.0.2)

Nyomás. Az az erő, amelyikkel az egyik test, tárgy nyomja a másikat, nyomóerőnek nevezzük. Jele: F ny

Kérdések Fizika112. Mozgás leírása gyorsuló koordinátarendszerben, folyadékok mechanikája, hullámok, termodinamika, elektrosztatika

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

Euleri és Lagrange szemlélet, avagy a meteorológia deriváltjai

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

FIZIKA. Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből

Oktatási Hivatal FIZIKA. II. kategória. A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 1. forduló. Javítási-értékelési útmutató

6. MECHANIKA-STATIKA GYAKORLAT (kidolgozta: Triesz Péter, egy. ts.; Tarnai Gábor, mérnöktanár)

IMI INTERNATIONAL KFT

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

Mérési jegyzőkönyv. M1 számú mérés. Testek ellenállástényezőjének mérése

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

Keresztmetszet másodrendű nyomatékainak meghatározása

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Készítette: Nagy Gábor (korábbi zh feladatok alapján) Kiadja: Nagy Gábor portál

Nyomástartóedény-gépész Kőolaj- és vegyipari géprendszer üzemeltetője

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Célok : Vízrendezés: védelmet nyújtani embernek, víznek, környezetnek Hasznosítás: víz adta lehetőségek kiaknázása

Molekuláris dinamika I. 10. előadás

ÉPÜLETGÉPÉSZET ISMERETEK

DÖNTŐ április évfolyam

Gépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV: október 18. Neptun kód:...

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Feladatlap X. osztály

PÉLDÁK ERŐTÖRVÉNYEKRE

Propeller, szélturbina, axiális keverő működési elve

HIDROSZTATIKA, HIDRODINAMIKA

FIZIKA II. 2. ZÁRTHELYI DOLGOZAT A MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

Mágneses erőtér. Ahol az áramtól átjárt vezetőre (vagy mágnestűre) erő hat. A villamos forgógépek mutatós műszerek működésének alapja

Szakmai fizika Gázos feladatok

Átírás:

BMEGEÁTAT0-AKM ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.).FAKZH 08..04. AELAB (90MIN) 8:45H AB Név: NEPTUN kód:. Aláírás: ÜLŐHELY sorszám PONTSZÁM: 50p / p Toll, fényképes igazolvány, számológépen kívül más segédeszköz nem használható!. FELADAT (elméleti kérdések) (0pont = 0 pont, csak a tökéletesen jó válasz ér - pontot).)karikázza be a helyes válasz(ok) betűjelét! folyadékrész konvektív gyorsulását? Melyik összefüggés(ek) fejezi(k) ki egy elemi A) a konv = v r C) a konv = v t B) a konv = r t D) a konv = D v.)karikázza be a helyes válasz(ok) betűjelét! Adott sűrűségű ( ) levegő közeg áramlásában egy adott áramvonal adott pontjában a v sebességvektor és az érintő gömb sugara (0<R< ) ismert nem zérus értékű. Az ún. természetes koordinátarendszerben felírt Euler-egyenlet szerint, az erőtér hatását elhanyagolva, a nyomásgradiens normális irányú komponensét ismerve kimondható, hogy A) az érintő kör középpontja felé sugárirányban befelé halaa a nyomás nő. B) az érintő kör középpontjából sugárirányban kifelé halaa a nyomás csökken. C) p n < 0. D) az érintő kör középpontjából sugárirányban kifelé halaa a nyomás nő..3)karikázza be a helyes válasz(ok) betűjelét! A légkörben ismert a tengerszinten z 0 =0m magasságon érvényes =035Pa nyomás, T 0 =88K hőmérséklet, R=87J/(kgK) gázállandó és g=9,8n/kg nehézségi gyorsulás. Izoterm atmoszféra feltétel esetén egy adott z helyen érvényes p nyomás az alábbi összefüggés segítségével számítható ki: A) p = e R ( z z0) g T0 B) p = e g ( z 0 z) R T0 C) p = e R ( z 0 z) g T0 D) p = e g ( z z0) R T0.4)Karikázza be a helyes válasz(ok) betűjelét! A folytonosság tétel általános alakja: A) dρ dt + div(ρv) = 0 B) p t + div(ρv) = 0 C) dt + div(ρv) = 0 D) ρ t + div(ρv) = 0

.5)Egészítse ki a Bernoulli-egyenlet alábbi hiányos alakját helyesre! Feltételek: ideális közeg instacioner áramlása, csak a potenciálos nehézségi erőtér hat, az és pontok egy áramvonalon helyezkednek el. Kérem, adja meg minden Ön által beírt mennyiség nevét és mértékegységét is! ρ v ds + [ p t ρ + v + g z ] = 0.6) Egészítse ki az impulzustétel alábbi hiányos integrál alakját helyesre, ha egy összenyomható, súrlódásmentes folyadékrészt körülvevő A zárt felülettel határolt V térfogat teljes mértékben tartalmaz egy szilárd testet, amelyre a folyadékról erő hat. Adja meg a minden (Ön által beírt hiányzó) mennyiség nevét és mértékegységét is! ρ v dv + v ρ (v da) t = ρ g dv p da R R V A V A.7) Karikázza be a helyes válasz (ok) betűjelét! A) p stat = ρ v B) p din = p össz + p stat C) p össz = p stat p din D) p din = ρ v.8) Karikázza be a helyes válasz (ok) betűjelét! A Navier-Stokes-egyenlet helyes alakja az alábbi: A) C) = g gradp ν v B) dt ρ = g + gradp + ν v D) dt ρ = g + gradp ν v dt ρ = g gradp + ν v dt ρ.9) Valós ( 0) közeg áramlik egy ØD=áll. állandó kör keresztmetszetű, L 0 hosszúságú vízszintes tengelyű csőben. Stacioner áramlás, potenciálos erőtér. A folyadék két, egymástól különböző, áramlási irányban felvett pontja közül az -ben ismert a statikus p nyomás és a v sebesség. Karikázza be a helyes válasz(ok) betűjelét! A) p = p B) p < p C) v < v D) v = v E) p > p F) v > v.0) Karikázza be a helyes válasz(ok) betűjelét! A) Az.6.) tesztkérdésben nem kell aláhúzni az R betűt, mert a testre ható erő nem vektor. B) Nem szeretném megnyerni a. fakzh legjobb eredményéért járó jutalmat. C) Nem tanultam a félévben semmit, tuti nem lesz megajánlott vizsgajegyem. D) Ha még ezt a D) állítást is elolvassa a kees Hallgató, akkor annak legalább annyi haszna van, hogy megtudja, hogy sem az A), sem a B), sem a C) válaszok nem helyesen egyik tesztkérdésnél sem, valamint a. feladat A) kérdésére majd a helyes válasz az a ki =30m/s lesz.

. FELADAT (0pont) Egy H=5m vízzel töltött, p t =5 0 5 Pa nyomású zárt tartályhoz alul egy vízszintes tengelyű cső csatlakozik. A csővégen egy alapállapotban teljesen zárt gömbcsap van. FELTÉTELEK: =0, =áll., A tartály >>A cső ; Az átmeneti idomok és a gömbcsap hossza elhanyagolható. A gömbcsap be- és kiáramlási keresztmetszete azonos. ADATOK: =0 5 Pa; víz =0 3 kg/m 3 ; L =0m; L A =5m; L =0m; d =00mm; d =50mm; g=0n/kg; KÉRDÉSEK: A) Határozza meg a víz csővégi gyorsulását a hirtelen nyitás t 0 =0s időpillanatában! B) Határozza meg a víz csővégi gyorsulását abban a nyitás utáni t időpillanatban (t 0 <t< ), amikor a csővégi kiáramlási sebesség éppen v ki =5m/s! C) Határozza meg az A pontbeli nyomást stacioner áramlási állapotban! A)Instacioner Bernoulli egyenlet rendezve a ki -re: a ki = p t + ρ g H 500000 00000 + 000 0 5 ρ ( A = L A + L ) 000 (5 + 0) B) Instacioner Bernoulli egyenlet rendezve a ki -re, ha van v ki =5m/s is: a ki = p t + ρ g H ρ v ki ρ ( A = L A + L ) C) Stacioner esetben a Bernoulli egyenlet vízfelszín és kifolyás keresztmetszete között Majd folytonosság tétel felhasználásával: = 450 5 = 30m/s 000 500000 00000 + 000 0 5 5 450,5 = =,5m/s 000 (5 + 0) 5 p t + ρ g H = + ρ v ki v ki,stac = (p t ) + gh = 30m/s ρ p A = + ρ (v ki,stac v A ) p A = + ρ v ki ( ( A ki ) A A ) = 3

3. FELADAT (0pont) Egy vízszintes tengelyű, A =A =4m állandó keresztmetszetű hőcserélőn átáramolva a =,5kg/m 3 sűrűségű hideg levegő felmelegszik, így sűrűsége =0,9kg/m 3 lesz. Ismert az pontbeli v =0m/s áramlási átlagsebesség. FELTÉTELEK: =0; stacioner állapot, a hőcserélőre ható erő és a folyadékra ható súlyerő elhanyagolható. A sűrűségszámítás szempontjából a nyomás 0 5 Pa értékűnek vehető. A A KÉRDÉS: Határozza meg az ill. keresztmetszetek közötti p =p -p nyomáskülönbséget! Megjegyzés: Kérem, rajzolja be az ábrába a felvett koordinátarendszert és az ellenőrző felületet! A példa megoldása ezek nélkül nem értelmezhető v p hőcserélő v p Folytonosság tétele: v A = v A, és mivel A =A. ezért v = v így v és a sűrűségek ismeretében v kiszámítható. (v =0,5/0,9=3,89m/s) Mivel nem állandó ( >5%), így Bernoulli-egyenlet felírása durva elvi hiba lenne, így ez csak impulzustétellel kaphatjuk meg a keresett nyomáskülönbséget. Az A e.f. felvétele a csatornán belül célszerű (lásd ábra), a hőcserélőre ható erő elhanyagolható, valamint (x ) irányítottságú koordinátarendszer x tengely felvétele az első lépés. (Másik irány nem is szükséges) Az impulzustétel x irányban felírt komponensegyenlete: ρ v A + ρ v A = pda Ahol a nyomáseloszlásból származó erő x komponense az általunk felvett x irányítottság esetén: Ezzel: Mivel A =A, így írható pda = ( p A + p A ) ρ v A + ρ v A = ( p A + p A ) (p p ) = ρ v + ρ v = 4

4. FELADAT (0pont) Az A=0,00m Borda-féle kiömlőnyílás valós kontrakciós tényezője =0,6 értékű. Az ezen kiáramló, vízszintes tengelyű A* kontrahált keresztmetszetű vízsugár egy ismeretlen G[N] súlyú hengert tart egyensúlyban. A tartályhoz a henger vízszintes (súlytalan) kötéllel van kikötve, a vízsugár a hengeren a Coanda-effektus miatt =5 eltérül. FELTÉTELEK: =áll.; stac.; A tartály >>A; az erőtér hatása elhanyagolható a víz szabadsugár esetében. ADATOK: h=5m; A=0,00m ; =0 5 Pa; víz =0 3 kg/m 3 ; g=0n/kg; =5 KÉRDÉSEK: A)Határozza meg a hengerre ható R erőt! B)Mekkora a henger súlya és a kötélerő? G=? F kötél =? Megjegyzés: Kérem, rajzolja be az ábrába a felvett koordinátarendszert és az ellenőrző felületet! A példa megoldása ezek nélkül nem értelmezhető g A kötél A* Aki =0c henger Folytonosság tétele és Bernoulli-egyenlet szabadsugárra (súlyerő elhanyagolásával) alapján írható, hogy v*= áll., A* = állandó. A tartálybeli vízfelszín és a kontrahált A* keresztmetszet közötti áramvonalra felírt Bernoulli-egyenletből v*= gh = 0m/s A Borda-féle kifolyónyílás =0,6=A*/A alapján A*= A=0,6*0,00=0,00m Az A e.f. felvétele (lásd ábra), valamint (x, z ) irányítottságú koordinátarendszer felvétele az első lépés. Az A ef ellenőrző felületen mindenhol a nyomás. A sűrűség állandó. Az impulzustétel x irányban felírt komponensegyenlete: ρv* * A +ρv* A cos60 = R x Az impulzustétel z irányban felírt komponensegyenlete: ρv* A sin60 = R z A ható erő komponenseire fenti két komponensegyenlet rendezhető, majd R nagysága és iránya kiszámítható, felrajzolható. G henger súlya Rz-ból a kötélerő pedig Rx-ből adódik. (nagyság azonos, irány ellentétes) 5

5. FELADAT (0pont) A =0 5 Pa nyomású szabadba nyíló S-alakú csővégi idom A =0,m A v és A =0,05m keresztmetszetbeli tengelyei egymással =60 szöget zárnak be. Ismert a p x v =000kg/m 3 sűrűségű víz keresztmetszetbeli átlagsebessége: v =6m/s. A FELTÉTELEK: ideális közeg stacioner áramlása, a súlyerő elhanyagolható, vízszintes síkban fekszik az idom. KÉRDÉS: Határozza meg a csővégi S-idomra ható R erőt! Megjegyzés: Kérem, rajzolja be az ábrába a felvett koordinátarendszert és az ellenőrző felületet! A példa megoldása ezek nélkül nem értelmezhető Folytonosság tétele: v A =v A, és A /A = A feltételek szerinti folytonosság tételt kihasználva v =8m/s, v =6m/s, és a stac. Bernoulli egyenletet felírva és pontok közé a nyomáskülönbség ( p - = 500(6-8 )=96000 Pa) ismeretében : Az A e.f. felvétele (lásd ábra), valamint (x, y ) irányítottságú koordinátarendszer felvétele az első lépés. A nyomás az A e.f. en mindenhol, kivéve A keresztmetszetet, ahol p. A sűrűség állandó. Az impulzustétel x irányban felírt komponensegyenlete: ρ v A + ρ v A cos60 = pda R x Ahol a nyomáseloszlásból származó erő x komponense: pda = ( p A + A ) = (p )A Az impulzustétel y irányban felírt komponensegyenlete: Ahol a nyomáseloszlásból származó erő y komponense: ρ v A sin60 = pda R y Ay Ay pda = 0 A ható erő komponenseire fenti két komponensegyenlet rendezhető, majd R nagysága és iránya kiszámítható, felrajzolható. 6