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

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

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

9. Áramlástechnikai gépek üzemtana

Ellenőrző kérdések Vegyipari Géptan tárgyból a vizsgárakészüléshez

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

4.GYAKORLAT (8. oktatási hét)

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

Áramlástan. BMEGEÁTAE01 Dr. Lajos Tamás Tanszék: AE épület. v1.00

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Hatvani István fizikaverseny forduló. 1. kategória

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR ENERGETIKAI GÉPEK ÉS RENDSZEREK TANSZÉK KALORIKUS GÉPEK

Homogén anyageloszlású testek sűrűségét m tömegük és V térfogatuk hányadosa adja. ρ = m V.

FYZIKÁLNA OLYMPIÁDA 53. ročník, 2011/2012 školské kolo kategória D zadanie úloh, maďarská verzia

Tanulói munkafüzet. FIZIKA 9. évfolyam egyetemi docens

Feladatok GEFIT021B. 3 km

Áramlástechnikai gépek Dr. Szlivka, Ferenc

Hidraulika. 5. előadás

MUNKAANYAG. Szabó László. Szilárdságtan. A követelménymodul megnevezése:

KÖZLEKEDÉSI ALAPISMERETEK (KÖZLEKEDÉSTECHNIKA)

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

Vízgyűrűs vákuumszivattyú (Vi)

Fizika 2. Feladatsor

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

6. Extrúzió szerszám, termék

Labormérések minimumkérdései a B.Sc képzésben

VÍZGYŰRŰS VÁKUUMSZIVATTYÚ MÉRÉSE

b) Adjunk meg 1-1 olyan ellenálláspárt, amely párhuzamos ill. soros kapcsolásnál minden szempontból helyettesíti az eredeti kapcsolást!

GÉPÉSZETI ÉS AUTOMATIZÁLÁSI MÉRÉSEK

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

2009/2010. tanév Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló. FIZIKA II. kategória. Héron kútja

MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

NEM A MEGADOTT FORMÁBAN ELKÉSZÍTETT DOLGOZATRA 0 PONTOT ADUNK!

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉP SZINT Térgeometria

ÁRAMLÁSTAN FELADATGYŰJTEMÉNY

GAFE FORGÁCSOLÁSI ALAPISMERETEK (Gépi forgácsoló műveletek)

A tételsor a szakmai és vizsgakövetelményeket módosító 12/2013. (III. 28.) NGM rendelet, alapján készült. 2/35

Áramlástan Tanszék Méréselőkészítő óra I. Nagy László Várhegyi Zsolt

FIZIKA PRÓBAÉRETTSÉGI EMELT SZINT. 240 perc

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

KBE-1 típusú biztonsági lefúvató szelep család

M é r é s é s s z a b á l y o z á s

Szakács Jenő Megyei Fizikaverseny

Hogyan válasszunk ventilátort légtechnikai rendszerekhez?

100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 30%.

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

Beavatkozószervek

MFI mérés BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK HŐRE LÁGYULÓ MŰANYAGOK FOLYÓKÉPESSÉGÉNEK VIZSGÁLATA

Termékismertető. Kandallócső, zománcozott füstcső és tartozékai

FIZIKA Tananyag a tehetséges gyerekek oktatásához

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

1. feladat Összesen 20 pont

Készítsen elvi szabadkézi vázlatokat! Törekedjen a témával kapcsolatos lényeges jellemzők kiemelésére!

Felszín- és térfogatszámítás (emelt szint)

Név:...EHA kód: tavasz

Fizika 1i (keresztfélév) vizsgakérdések kidolgozása

5. modul Térfogat és felszínszámítás 2

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

3. Az y=x2 parabolához az y=x egyenletű egyenes mely pontjából húzható két, egymásra merőleges érintő?

9. Radioaktív sugárzás mérése Geiger-Müller-csővel. Preparátum helyének meghatározása. Aktivitás mérés.

HASZNÁLATI ÚTMUTATÓ ROZSDAMENTES ACÉL BURKOLATÚ HŰTŐ-ÉS FAGYASZTÓ SZEKRÉNYEK. Típus: MBF8113, MBF8114, MBF8116, MBF8117

Fizika 1i gyakorlat példáinak kidolgozása tavaszi félév

KÖZLEKEDÉSI ALAPISMERETEK

Légsebesség profil és légmennyiség mérése légcsatornában Hővisszanyerő áramlástechnikai ellenállásának mérése

NKE és NKD nagykonyhai ernyõk

Áramlástan feladatgyűjtemény. 3. gyakorlat Hidrosztatika, kontinuitás

Projektmunka. Aerodinamika Az alaktényező meghatározása. Ábrám Emese. Ferences Gimnázium május

ÉPÍTÉSZETI ÉS ÉPÍTÉSI ALAPISMERETEK

KÖZLEKEDÉSI ALAPISMERETEK

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Elmélet. Lindabról. Comfort és design. A termékek áttekintése / jelmagyarázat. elmélet. Mennyezeti anemosztátok - látható szerelési mód

2.GYAKORLAT (4. oktatási hét) PÉLDA

Kompakt rács KG / KG-R

MFI mérés BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK HŐRE LÁGYULÓ MŰANYAGOK FOLYÓKÉPESSÉGÉNEK VIZSGÁLATA

Áramlástan feladatgyűjtemény. 6. gyakorlat Bernoulli-egyenlet instacionárius esetben

Öntözés gépesítése V. Előadás anyag

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

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Gyakran ismétlődő kérdések G24-es Napkollektor

III/1. Kisfeszültségű vezetékméretezés általános szempontjai (feszültségesés, teljesítményveszteség fogalma, méretezésben szokásos értékei.

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS TARTÁLYOK

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

METEOROLÓGIAI MÉRÉSEK, MŰSZEREK Meteorológia-gyakorlat

Tanulói munkafüzet. FIZIKA 11. évfolyam emelt szintű tananyag egyetemi docens

Traszformátorok Házi dolgozat

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS VÍZMÉRŐ HITELESÍTŐ BERENDEZÉS HE

Ritzelés körkéses ritzelőgépeken

KULCS_GÉPELEMEKBŐL_III._FOKOZAT_2016.

2. Rugalmas állandók mérése

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

FEHU-A kompakt álló légkezelők

4. modul Poliéderek felszíne, térfogata

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

ÁLLATTARTÁS MŰSZAKI ISMERETEI. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

4b 9a + + = + 9. a a. + 6a = 2. k l = 12 évfolyam javítóvizsgára. 1) Alakítsd szorzattá a következő kifejezéseket!

Segédenergia nélküli hőmérséklet-szabályozók Hőmérséklet-szabályozó Típus 9 Nyomáskiegyenlített 1) háromjáratú szeleppel Karimás csatlakozás

BIO-VONAL KÖRNYEZETVÉDELMI ÉS SZOLGÁLTATÓ BETÉTI TÁRSASÁG

Néhány szakmai értékelő gondolat az új Országos Tűzvédelmi Szabályzat egyes előírásaihoz

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS HE

Átírás:

2. FELADAT (6p) / A mellékelt ábrán látható módon egy zárt, p t nyomású tartályra csatlakozó ÆD=50mm átmérőjű csővezeték 10m hosszú vízszintes szakasz után az utolsó 2 méteren függőlegesbe fordult. A cső a ki végén egy gömbcsap található. A gömbcsap alaphelyzetben zárt állapotú. Feltételek: Az áramlásban a keletkező veszteségektől eltekinthetünk, súrlódásmentes (m=0) és összenyomhatatlan a közeg (r=áll.), A tartály >>A cső =A csap, ki Adatok: p t =4 10 5 Pa, p 0 =10 5 Pa, ρ víz =1000kg/m 3 g=10n/kg H 1 =5m ÆD=50mm Kérdések: a) Határozza meg a gömbcsap hirtelen kinyitásának pillanatában / t 0 =0s-ban/ a csap kilépő keresztmetszetében érvényes gyorsulást! a ki =? [m/s 2 ] b) Mekkora lesz a szökőkút H magassága stacionárius (t= ) kifolyási állapotban? H=? [m] 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 b) Stacioner esetben: p 1 +rgz 1 =p 0 +rgz 3 ahol: z 1 =5m; z 3 =2m + H Megoldva: H=33 m

2. FELADAT (6p) / A mellékelt ábrán látható módon egy szabadfelszínű tartályra csatlakozó ÆD=35mm átmérőjű csővezeték 10m hosszú vízszintes szakasz után az utolsó 2 méteren függőlegesbe fordul. A cső végén a ki egy gömbcsap található. A gömbcsap alaphelyzetben zárt állapotú. H 1 Feltételek: Az áramlásban a keletkező veszteségektől eltekinthetünk, súrlódásmentes ( m=0) és összenyomhatatlan a közeg (r=áll.), A tartály >>A cső =A csap, ki Adatok: p 0 =10 5 Pa, ρ víz =1000kg/m 3 g=10n/kg ÆD=35mm Kérdések: a) Mekkora a tartálybeli vízfelszín ábrán jelölt H 1 magassága a csőtengelyhez képest, ha a gömbcsap hirtelen kinyitásának pillanatában /t 0 =0s-ban/ a csap kilépő keresztmetszetében érvényes gyorsulás a ki =10m/s 2? [m/s 2 ] ismert? b) Mekkora lesz a stacioner kiáramlási sebesség és a szökőkút H magassága stacionárius (t= ) kifolyási állapotban? v stac,ki =? [m/s], H=? [m] MEGOLDÁS

3. FELADAT (6p) / Az éjszakás nővérke egy műtéthez a mellékelt ábrán látható pohárból r=1100kg/m 3 sűrűségű steril oldatot szív fel egy függőleges tengelyű hengeres fecskendőbe. A fecskendő dugattyúját óvatosan, kb. pont v dug =5mm/s állandó sebességgel mozgatja, mert ha felforr az oldat, akkor használhatatlanná válik (az oldat telített gőz nyomása p gőz =2800Pa). Amikor már majdnem végzett (ld. a dugattyú ábrán vázolt helyzetében), a főorvos hirtelen rányit, és ezzel úgy megijeszti a nővérkét, hogy nagyot sikoltva hatalmasat ránt a dugattyún. Sajnos ezért az oldat egy helyen éppen felforr, így kezdheti majd elölről. Adatok: p 0 =10 5 Pa v dug =5mm/s g=10n/kg h=15mm L 1 =50mm L 2 =50mm D 1 =1mm D 2 =12mm Feltételek: r=áll.; m=0; az áramlási veszteségek és az átmeneti (D 1 /D 2 ) szakasz hosszúsága elhanyagolható; az L 1 ill. L 2 szakaszok állandó keresztmetszetű egyenes csöveknek tekinthetők. Kérdések: Mekkorát rántott ijedtében a nővérke a dugattyún, azaz mekkora ebben a pillanatban a dugattyú gyorsulása és a dugattyúra ható erő? a dug =? [m/s 2 ] F dug =? [N] MEGOLDÁS g r D 1 v dug a dug =? F dug =? p 0 D 2 p 0 L 2 L 1 r h a) Bernoulli-egyenlet instacioner alakja: p 1 +rgz 1 =p 2 +r/2*v 2 2 +rgz 2 +ra 1 L 1 +ra 2 L 2 ahol: p 1 =p 0 ; p 2 =p gőz v 2 =v dug z 1 =0m; z 2 =L 1 +L 2 -h Gyorsulásokra kontinuitás: a 1 A 1 = a 2 A 2 Megoldva: a dug =a 2 =12,071 m/s 2 b) F dug = DpA dug = 10,993N 11N ahol: Dp=p 0 -p gőz, A dug =A 2

3. FELADAT (6p) / Az éjszakás nővérke gyorsan visszatölti a r=1100kg/m 3 sűrűségű steril oldatot a pohárba ALULRÓL kicsit beleszúrt függőleges tengelyű hengeres fecskendőből. A fecskendő dugattyúját ebben a pillanatban F dug =0,1N* erővel és a dug =0,05m/s 2 * gyorsulással mozgatja felfelé (ld. a dugattyú ábrán vázolt helyzete). Adatok: p 0 =10 5 Pa g=10n/kg h=10mm L 1 =50mm L 2 =50mm D 1 =1mm D 2 =12mm Feltételek: r=áll.; m=0; az áramlási veszteségek és az átmeneti (D 1 /D 2 ) szakasz hosszúsága elhanyagolható; az L 1 ill. L 2 szakaszok állandó keresztmetszetű egyenes csöveknek tekinthetők; A pohár >> A 2 ; dugattyú tömege m dug 0. Kérdések: Mekkora ebben a pillanatban a dugattyú sebessége? v dug =? [m/s 2 ] MEGOLDÁS h g p 0 r L 1 *FIGYELEM! A pótzh feladatlapon szereplő F dug =5N és a dug =0,1m/s 2 helytelenül megválasztott adatokkal v dug sebességre értelmetlen eredmény (gyökjel alatt negatív szám) adódott. Sajnos az éjszakás nővérke nem tudta, hogy ekkora erőhöz ilyen kis gyorsulás nem tartozhat. A javításkor ezt figyelembe veszem, így el lehet érni ebben a példában is a max. pontot. L 2 D 2 D 1 r A jelen példasorba viszont kiszámolható adatokat írtam, hogy tudjanak gyakorolni. p 0 v dug =? a dug =ü F dug =ü

3. FELADAT (6p) / Az éjszakás nővérke egy műtéthez a mellékelt ábrán látható pohárból r=1100kg/m 3 sűrűségű steril oldatot szív fel egy függőleges tengelyű hengeres fecskendőbe. A fecskendő dugattyúját óvatosan, kb. pont v dug =3mm/s állandó sebességgel mozgatja, mert ha felforr az oldat, akkor használhatatlanná válik (az oldat telített gőz nyomása p gőz =2800Pa). Amikor már majdnem végzett (ld. a dugattyú ábrán vázolt helyzetében), a főorvos hirtelen rányit, és ezzel úgy v dug p 0 a dug =? F dug =? megijeszti a nővérkét, hogy nagyot sikoltva hatalmasat ránt a dugattyún. Sajnos g ezért az oldat egy helyen éppen felforr, így kezdheti majd elölről. Adatok: p 0 =10 5 Pa v dug =3mm/s g=10n/kg h=15mm r L 1 =50mm L 2 =50mm D 1 =1mm D 2 =12mm L 2 D 2 Feltételek: r=áll.; m=0; az áramlási veszteségek és az átmeneti (D 1 /D 2 ) szakasz hosszúsága elhanyagolható; az L 1 ill. L 2 szakaszok állandó keresztmetszetű egyenes csöveknek tekinthetők. Hanyagolja el dugattyú tömegét! m dug 0 Kérdések: Mekkorát rántott ijedtében a nővérke a dugattyún, azaz mekkora ebben a pillanatban a dugattyú gyorsulása és a dugattyúra ható erő? D 1 a dug =? [m/s 2 ] F dug =? [N] L 1 MEGOLDÁS p 0 r h

A mellékelt ábrán látható zárt, túlnyomásos tartály H magasságig van vízzel feltöltve. A tartályhoz egy d 1 és egy d 2 átmérőjű csőszakasz csatlakozik. A csővégen egy alapállapotban zárt tolózár van. ( A közeg súrlódásmentes és összenyomhatatlan.) ADATOK 5 5 p1 = 1.3 10 Pa, p0 = 10 Pa kg r = 1000 3 m g=10n/kg H = 5m ; l1 = 10m ; l 2 = 4m ; l A = 8m ; d1 = 60mm ; d2 = 40mm KÉRDÉSEK a) Határozza meg az ábrán jelölt A pontbeli gyorsulást a csővégi tolózár hirtelen nyitásához tartozó t 0 =0s időpillanatban! b) Határozza meg a csővégi folyadék gyorsulását abban az időpillanatban, amikor a kiáramlási sebesség éppen v ki =4m/s! c) Mekkora stacioner esetben a tartályból kiáramló víz tömegárama? MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja)

Egy szabadfelszínű, p 0 nyomásra nyitott felszínű tartályba egy vízzel teli, függőleges tengelyű henger nyúlik bele. A hengerbeli dugattyú ebben az időpillanatban adott v 1 sebességgel és a 1 gyorsulással mozog felfelé. (r=áll, m=0). Adatok: p 0 = 10 5 Pa p vízgőz = 4000Pa r víz =1000kg/m 3 v 1 = 5m/s a 1 = 5m/s 2 g = 10N/kg h =2m l = 3m Kérdés: Elszakad-e a megadott v 1 és a 1 esetén a folyadékoszlop? Válaszát magyarázza számítással! MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja) h a 1 1 v1 p 0 víz l h a 1 1 v1 p 0 l víz A szabadfelszínű, p 0 nyomásra nyitott tartályba egy vízzel teli, függőleges tengelyű henger nyúlik bele. A hengerben lévő dugattyú ebben az időpillanatban adott v 1 sebességgel és ismeretlen a 1 gyorsulással mozog felfelé. Az áramlást tekintsük súrlódásmentesnek. Ha a helyi nyomás bárhol eléri a vízgőz nyomását (p vízgőz ), a folyadékoszlop elszakad. Adatok: p 0 = 10 5 Pa p vízgőz = 4000Pa r víz =1000kg/m 3 v 1 = 9.5m/s a 1 =?m/s 2 g = 10N/kg h =2m l = 3m Kérdés: Mekkora gyorsulással mozgathatjuk legfeljebb a dugattyút ebben a pillanatban, hogy ne szakadjon el a folyadékoszlop? Válaszát magyarázza számítással!

A vízzel teli, vízszintes tengelyű fecskendő dugattyúja a megfigyelt t időpillanatban éppen v d =0,1m/s sebességgel mozog az ábrán bejelölt irányban. Ekkor pontosan F=2N erő szükséges a mozgatáshoz. A külső nyomás mindenütt p 0 =10 5 Pa. 3 ADATOK: r = víz 1000kg / m, L = 50mm, l = 20mm, D = 25mm, d = 5mm KÉRDÉS: Mekkora a csővégen kiáramló víz gyorsulása? a ki =? [m/s 2 ] MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja)

A mellékelt ábrán látható vízzel teli, vízszintes tengelyű fecskendő dugattyúja a megfigyelt t időpillanatban (t > t 0 =0s) adott v d =2m/s sebességgel és a d =2m/s 2 gyorsulással mozog a berajzolt irányban. A külső tér nyomása mindenütt p 0. Adatok: kg 5 r = 1000, p Pa m 3 0 = 10 L = 0, 1m, l = 0,075m D = 35mm, d = 7mm Kérdés: Mekkora erővel kell ebben a pillanatban a dugattyút mozgatni? F d =? MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja)

A mellékelt ábrán látható tartályban a nyomás p 1 =120000Pa. A tartályra csatlakozó cső végén egy elhanyagolható hosszúságú szűkítőelem (konfúzor) van, amely a csövet 10cm 2 -ről 5cm 2 -keresztmetszetre szűkíti. A cső végén lévő (ábrán nem látható) csap hirtelen kinyitásának t 0 =0s időpillanatában a sebesség mindenütt zérus: v=0m/s. kg 5 r = 1000 ; p Pa m 3 0 = 10 ; g=10n/kg Kérdés: Mekkora a kezdeti (t 0 =0s) gyorsulás ekkor a cső végén? a 2 =? MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja)

3. PÉLDA (18 p) A mellékelt ábrán látható, függőleges tengelyű, zárt (p t =2bar) tartály aljára elhanyagolható hosszúságú függőleges csőszakasszal csatlakozó ÆD=100mm állandó átmérőjű cső egy 20m hosszú vízszintes szakasz után az utolsó 2 méteren függőlegesbe fordul. A csővégi szelep alapállapotban teljesen zárt. Adatok: p 0 =10 5 3 Pa, r 1000kg / m, víz = 0 g=10n/kg; m=0; A tartály >>A cső 20m Kérdés: 1) Számítsa ki az alapállapotú teljesen zárt szelep belső oldalán érvényes túlnyomást! p SZ -p 0 =? 2) A szelepet hirtelen teljesen kinyitva, mekkora a nyitás t 0 =0s időpillanatában a folyadék gyorsulása? (a max =?) 3) A hirtelen nyitás után megvárjuk az állandósult (stacioner) kiáramlási állapotot. Határozza meg ekkor a kiáramló víz sebességét (v ki =?) és a szökőkút magasságát! (H=?) MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja) 6m SZELEP: 1) zárt 2) instac. 3) stac. H =?

A vízzel (r víz =1000kg/m 3 ) teli, vízszintes tengelyű, p 0 nyomásra nyitott fecskendő elhanyagolható tömegű dugattyúját F dug =2N erővel mozgatjuk a megfigyelt t időpillanatban. Ekkor a dugattyú pontosan v dug =1m/s sebességgel és ismeretlen a dug gyorsulással mozog. A külső tér nyomása mindenütt p 0 =10 5 Pa. ADATOK: L 1 =200mm, L 2 =100mm; ÆD=10mm; Æd=5mm KÉRDÉSEK: a) Mekkora ebben a pillanatban a dugattyú gyorsulása? a dug =? b) Mekkora a ÆD ill. Æd átmérőjű csőszakaszokban a sebesség és a gyorsulás értéke? a 1 =?; a 2 =?; v 1 =?; v 2 =? F dug MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja) L 1 L 2

A mellékelt ábrán látható tartályon (p t =2.5 10 5 Pa) két kifolyócső található. A tartály oldalára és az aljára csatlakozó zárt! ÆD=50mm átmérőjű csövek ismert 5m hosszúságú vízszintes szakaszaik után az 1)zárt utolsó 2 méteren függőlegesbe fordulnak. 3m 2) instac. Mindkét szelep alapállapotban teljesen zárt. 3m Adatok: p 0 =10 5 3 Pa, r = víz 1000kg / m, 3) stac. g=10n/kg; / t=0; m=0; r=áll; A tartály >>A cső 0 15m Kérdés: 4) Számítsa ki ekkor a szelepek belső oldalán a túlnyomásokat! p-p 0 =? A tartály oldalához csatlakozó csőszakasz szelepét zárva hagyva, a tartály aljára csatlakozó hosszabb cső végén lévő szelepet 5).hirtelen megnyitva, mekkora a nyitás t 0 =0s időpillanatában a folyadék gyorsulása? ( a=?) 6).a hirtelen nyitás után teljesen nyitva hagyva megvárjuk az állandósult (stacioner) áramlási állapotot. Határozza meg ekkor a kiáramló víz sebességét (v ki =?), tömegáramát (q m =?) és a szökőkút H magasságát! (H=?) MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja) H =?

A vízzel teli, vízszintes tengelyű fecskendő dugattyúja a megfigyelt t időpillanatban v d =1.5m/s sebességgel és a d =1.5m/s 2 gyorsulással mozog. A külső nyomás mindenütt p 0 =10 5 Pa. ADATOK: r = 3 víz 1000kg / m, D=30mm; d=5mm Feltételek: A fecskendő D/d átmeneti szakasza veszteségmentes, annak hossza elhanyagolható, a közeg súrlódásmentes, összenyomhatatlannak tekinthető. KÉRDÉS: Mekkora F d erővel kell ebben a pillanatban a fecskendő dugattyúját mozgatni? MEGOLDÁS (a lap túloldalán is folytathatja)

4. példa (20pont) A tartály vízfelszíne felett a túlnyomás ismert: p 1 =p 0 + 2 40000 N / m. A vízszintes tengelyű cső végén egy elhanyagolható hosszúságú konfúzor található, mely a kilépő keresztmetszetet A 2 re szűkíti. A cső végén egy hirtelen nyitást lehetővé tevő, alapállapotban teljesen zárt tolózár van. Súrlódásmentes és összenyomhatatlan közeg. g=10n/kg; p 0 =10 5 Pa; r víz =1000kg/m 3 ; A 1 <<A tartály Kérdések: a) Mekkora t 0 =0s hirtelen nyitás pillanatában a folyadék csővégi gyorsulása? a 2 =? 12m/s 2 b) Mekkora a stacioner (t= ) kiáramlási sebesség a cső végén? v 2 =? 10,96m/s c) Stacioner esetben hány %-kal változna a kiáramló víz térfogatárama, ha eltávolítanánk a cső végéről a konfúzort és a kiáramlási keresztmetszet A 1 lenne? +100%-kal = kétszeresére növekedne MEGOLDÁS

a) Írja fel az Euler-egyenlet normális irányú komponensegyenletét! b) Jelölje (+) ill.( ) jelekkel a mellékelt ábrán a gépjármű karosszérián a túlnyomásos ill. depressziós helyeket! c) Jelölje be (T) jellel a karosszérián a torlópontot, és számítsa ki a torlóponti nyomást, ha az autó áll és távol az autótól a megfúvási sebesség v =180km/h, a levegő sűrűsége ρ lev =1.2kg/m 3, R=287 J/(kgK), a környezeti nyomás p 0 =100500Pa! MEGOLDÁS a) Euler-egyenlet normális irányú komponensegyenlete: b) c)

a) Vázlatrajz segítségével definiálja, mit jelent áramlástanban az ún. természetes koordináta rendszer! Írja fel és értelmezze (melyik tag mit jelent, elhanyagolások, feltételek stb.) a fenti ábrája alapján a természetes koordinátarendszerben felírt Euler-egyenlet normális irányú komponens egyenletét! Milyen alapvető mérnöki következtetésekre ad lehetőséget az összefüggés? b) Rajzoljon be az alábbi ábrán látható Opel Calibra karosszéria köré áramvonalakat a hossztengellyel párhuzamos függőleges középsíkban! c) Jelölje a karosszérián végig a helyi túlnyomásos (Ì) ill. depressziós (-) helyeket és egyértelműen jelölje az előjelváltásokat! d) Jelöljön be a karosszérián (T) betűvel egy torlópontot, és számítsa ki a torlóponti nyomást, ha az autó áll a szélcsatornában és távol az autó előtt a mérőtérbeli megfúvási sebesség v =245km/h, a levegő hőmérséklete t 0 =20 C, R=287 J/(kgK), a környezeti nyomás pedig p 0 =99700Pa! e) Mekkora v =245km/h sebesség esetén a P max =110kW teljesítményű autónak a légellenállás legyőzésére fordított teljesítménye (P[W]), ha az ellenállástényezője c e =0,26 és a A vet =1,9324 m 2? EZT MÉG NEM TANULTUK. MEGOLDÁS

a) Vázlatrajz segítségével definiálja, mit jelent áramlástanban az ún. természetes koordináta-rendszer! MEGOLDÁS ( a) rész b) Kérem, írja fel és értelmezze szövegesen a természetes koordinátarendszerben felírt Euleregyenlet normális irányú komponens-egyenletét! Kérem, adja meg az összefüggés érvényességének feltételeit! MEGOLDÁS ( b) rész) a) Rajzoljon be áramvonalakat az alábbi ábrán látható személyautó köré, ha az autó szélcsendben menetirányban előre halad! (a zavartalan relatív megfúvási sebesség az ábrán nyíllal jelölve) b) Jelölje be a karosszérián /az autó homlokfala, motorháztetője, szélvédője, teteje mentén végig haladva/, hogy hol tapasztalható helyi túlnyomás (Ì) ill. depresszió (-)! Az előjelváltás helyét is egyértelműen jelölje vonallal! c) Jelölje a leglényegesebb pontokon nyilakkal a nyomásgradiens vektort is! d) Jelölje be T betűvel a torlópontot! e) Számítsa ki a torlóponti nyomást (p t =?), ha az autó v max =130km/h állandó sebességgel szélcsendben halad; g=10n/kg; p 0 =10 5 Pa; r lev =1.2 kg/m 3) ; ellenállástényezője c e =0.48; a hossztengelyre merőleges vetületi keresztmetszete A=1,75m 2 ; össztömege 900kg (vezetővel együtt)! PIROSSAL ÍRT RÉSZT MÉG NEM TANULTUK

Meleg levegő áramlik egy 300 mm 450mm téglalap keresztmetszetű légvezetékben, ahol P RANDTLcsővel mérést végzünk. A hat, egyenlő nagyságú A i rész-keresztmetszetek súlypontjaiba egymás után behelyezett PRANDTL-csővel mért nyomások rendre: Dp i = 240, 300, 260, 280, 230, 250 [ Pa] A légvezetékben áramló levegő sűrűségének kiszámításakor p 0 =10 5 Pa nyomás vehető. Adatok: t lev =37 C; R=287 J/(kgK) Kérdések: a) Határozza meg a légvezetékben áramló levegő átlagsebességét, b) térfogatáramát és c) tömegáramát! (12 p) Egy 150mm 150mm négyzet keresztmetszetű csőszakaszban Prandtl-csővel mérést végzünk A téglalap keresztmetszetű cső 9, egyenlő nagyságú A i keresztmetszetének súlypontjában elhelyezett Prandtl-csőhöz kapcsolt vízzel ( r=1000kg/m 3 ) töltött U-csöves manométer kitérése rendre Dh i =125, 119, 127, 139, 134, 123, 115, 136, 129 mm A levegő hőmérséklete t lev =22 0 C, gázállandója R=287J/kg/K, a sűrűségszámítás szempontjából nyomása állandónak tekinthető: p 0 =10 5 Pa./ Kérdések: Határozza meg az átlagsebességet, a térfogatáramot és a tömegáramot! (10 p) Egy ÆD=200mm átmérőjű csőben t 0 hőmérsékletű levegő áramlik. A csőátmérő mentén a szabványos ún. 10-pont módszer szerint mérünk térfogatáramot egy Prandtl-cső segítségével. Az átmérő mentén a szabvány szerint felvett 10 pontban a Prandtl-csővel mért nyomásértékek rendre: i 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. p din,i [Pa] 5 12 25 32 49 50 30 25 13 6 Adatok: p 0 =100500Pa, t 0 = 23ºC, R=287 J/(kgK) Kérdések: a) Határozza meg a csőbeli átlagsebességet! b) Számítsa ki a q v [m 3 /s] térfogatáramot!