mfb_jun_2018_res.dvi

Транскрипт

1 Универзитет у Београду Машински факултет Катедра за механику флуида МЕХАНИКА ФЛУИДА Б Писмени део испита Име и презиме:... Броj индекса:... Смена:... Напомене: Испит траjе 80 минута. Коришћење литературе ниjе дозвољено! Резултати ће бити обjављени до понедељка,. jуна 08. године, на интернет адреси Пуно успеха у раду! Београд, 6. jун 08.

2 . Поклопац занемарљиво мале тежине затвара излаз из великог резервоара (слика ) у одводни канал квадратног попречног пресека = 0,m. Поклопац са хоризонталом заклапа угао α = 45. Он се може обртати око осовине O без трења. У резервоару се налазе две течности коjе се не мешаjу, густина: = 000kg/m 3, = 900kg/m 3. У гасу изнад течности влада натпритисак = 5kP. Ако су познате висине h = m и h = 0,5m израчунати силу у ужету F # коjом jе потребно деловати да би дошло до отварања поклопца. (0 поена) F h I cξ = b3 p O α h b C η ξ Слика. Задатак.. На резервоару са водом ( = 000kg/m 3 ) налази се поклопац полулоптастог облика полупречника R = 00mm и масе m = 0kg, слика. Поклопац jе за резервоар причвршћен завртањском везом АА. Ниво воде у резервоару jе за = 00mm изнад равни везе. Израчунати оптерећење завртањске везе АА, ако се у резервоару изнад воде налази гас у коме влада потпритисак p v = 8kP. (5 поена) p v R Слика. Задатак.

3 3. На слици 3 jе приказана цев пречника D = 00mm кроз коjу струjи вода ( = 000kg/m 3 ) у назначеном смеру. Наjужи део цеви пречника D = 00mm jе преко цевчице 3 споjен са резервоаром у коме се такође налази вода. У пресеку - jе постављена Пито цев коjа jе прикључена на манометар чиjе jе показивање = 0,br. Познате су висине h = 50mm и = 400mm. Ако вода у цевчици 3 мируjе, одредити запремински проток воде кроз цев и средњу брзину струjања у пресеку -. Флуид сматрати невискозним. (5 поена) 9V =? D h D Слика 3. Задатак Кратка закривљена цев са млазницом jе за остатак цевовода причвршћења завртањском везом у пресеку - (слика 4). У том пресеку jе измерен натпритисак = 0,br. Кроз цев струjи вода ( = 000kg/m 3 ) запреминским протоком 9 V, затим кроз млазницу истиче у атмосферу. Познати су следећи подаци D = 00mm, D = 60mm, α = 45, = 00mm, = 0,, ζ m = 0,5 (коефициjенти локалних губитака колена и млазнице). Занемаруjући губитке на трење и тежину воде у цеви, израчунати запремински проток V 9 и силу коjа оптерећуjе завртањску везу -. (5 поена) p D D ζ m 9V D α Слика 4. Задатак 4. 3

4 5. Пумпа, приказана на слици 5, црпи воду из резервоара А и шаље jе ка резервоарима B и C. Резервоари су отворени ка атмосфери и нивои воде у њима су непроменљиви. Познати су следећи подаци: висине = 5 m, h = 0m, пречници и дужине деоница D = 75mm, D = 50mm, D 3 = 60mm, L = 00m (деоница се пружа од усисне корпе до рачве), L = 50m, L 3 = 55m, коефициjент трења за све деонице износи λ = 0,0, коефициjенти локалних отпора усисне корпе, колена и рачве редом износе ζ S = 0,5, = 0,, ζ R =,5. Колико треба да износи вредност коефициjента локалног отпора вентила смештеног у деоници (ζ v =?), да би протоци коjи доспеваjу у резервоаре B и C били jеднаки и износили V 9 B = V 9 C = 4lit/s? Одредити снагу пумпе ако jе њен степен корисности η = 0,8. (0 поена) C D 3,L 3,λ D,L,λ ζ R ζ v B D,L,λ h ζ s Слика 5. Задатак На слици 6 jе приказан резервоар коjи се састоjи из дела облика квадра и дела облика ваљка. Он се празни кроз мали отвор на дну пречника d = 40mm и коефициjента протока µ = 0,6. Одредити време пражњења целог резервоара ако су познати следећи подаци: = = m и D = 0,7 m. (5 поена) D d,µ Слика 6. Задатак 6. 4

5 Решења:. F = 33,9N. P = 3,44N 3. V 9 = 43,6lit/s, U =,387m/s 4. V 9 = 4,4lit/s, Ffl = 4,5N 5. P p = 309,W, ζ v =,8 6. T = 463,s 5