PMP_projekt _1_2016

Zadanie Projektowe 1
Prostokątny kanał śluzy wodnej o wysokości H, długości L oraz szerokości b (mierzonej w
kierunku prostopadłym do płaszczyzny rysunku) przegrodzony jest z jednej strony ruchomą
przegrodą, której kształt opisany jest równaniem y(x) = cx2, z drugiej zaś pionową płaską
ścianą o wysokości H. Na dnie zbiornika umieszczony jest otwór spustowy o średnicy d1.
Ruchoma przegroda, której zawias znajduje się w punkcie „O”, wykonana jest z blachy
stalowej o grubości s i gęstości s = 7.6 g/cm3.
Początkowo śluza jest całkowicie opróżniona. W pewnej chwili następuje włączenie dopływu
wody (o temperaturze T) z zewnątrz, a po napełnieniu zbiornika do wysokości h równej 1/2
wysokości całego kanału następuje otwarcie zaworu spustowego znajdującego sie na jego
dnie. Wydatek dopływającej do zbiornika cieczy jest niezmienny w czasie i wynosi Q.
W projekcie należy:
1) Sporządzić wykres zmian siły F którą należałoby przyłożyć w punkcie "A" aby utrzymać
obrotową przegrodę w stałej pozycji w trakcie trwania całego procesu.
2) Przedstawić wykres zmian położenia powierzchni swobodnej cieczy od czasu w trakcie
trwania całego procesu.
3) Określić całkowity czas procesu oraz czas po którym osiągnięty zostanie ustalony poziom
cieczy w zbiorniku licząc od momentu otwarcia zaworu spustowego na dnie kanału.
4) Określić wartość, kierunek i zwrot siły F w stanie ustalonym.
Uwaga! Sama ruchoma przegroda wymaga użycia niezerowej siły F w celu utrzymania jej w
ustalonej pozycji.
Q
y
F
A
y = cx2
H
h = 1/2H
H
h
h1
d1
O
L
Dane projektowe
a) geometryczne: H, L, b, c, d1
b) procesowe: Q, T
c) dodatkowe: s, s, w
x
b
Wymogi formalne:
1. strona tyłowa projektu musi zawierać imię i nazwisko wykonawcy oraz numer wariantu,
2. druga strona projektu musi zawierać komplet danych projektowych,
3. strony projektu muszą być ponumerowane i zszyte lub spięte w jedną całość,
4. tabele zawierające dane obliczeniowe muszą być ponumerowane,
5. wykresy muszą być ponumerowane i opisane, a ich osie czytelnie oznaczone i
wyskalowane,
6. projekt musi być wykonany starannie i czytelnie, a w szczególności nie może zawierać
skreśleń i korekt ani w obrębie tekstu, ani na wykresach,
7. wszystkie symbole użyte w projekcie muszą być objaśnione w przedostatnim rozdziale
projektu w porządku alfabetycznym z zachowaniem podziału na alfabet polski i grecki,
8. źródła literaturowe wykorzystywane przy opracowaniu projektu muszą być wymienione w
ostatnim rozdziale projektu,
9. projekt musi być kompletny, a w szczególności powinien zawierać wszystkie obliczenia, o
których mowa w punktach określających ramy projektu,
10. projekt może być sporządzony odręcznie lub przy użyciu komputera (bezpośrednie
wydruki z programów typu MathCAD lub arkuszy kalkulacyjnych np. Excel nie będą
przyjmowane) i musi być oddany prowadzącemu zajęcia w wyznaczonym przez niego
terminie.
Uwaga!
Nie spełnienie, któregokolwiek z wymienionych powyżej 10 wymogów formalnych, spowoduje
nie zaliczenie projektu.
Grupa 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
H [m]
L [m]
b [m]
d1 [cm]
c [m-1]
ds [cm]
Q [dm3/min]
T [oC]
0.62
0.16
0.48
1.1
0.78
1.14
1.12
0.58
0.62
0.4
0.66
0.64
1
0.34
0.16
0.42
0.8
0.18
0.96
0.7
0.76
0.3
0.32
0.88
0.1
0.1
1.12
0.46
0.2
0.26
0.93
0.24
0.72
1.65
1.17
1.71
1.68
0.87
0.93
0.6
0.99
0.96
1.5
0.51
0.24
0.63
1.2
0.27
1.44
1.05
1.14
0.45
0.48
1.32
0.15
0.15
1.68
0.69
0.3
0.39
0.806
0.208
0.624
1.43
1.014
1.482
1.456
0.754
0.806
0.52
0.858
0.832
1.3
0.442
0.208
0.546
1.04
0.234
1.248
0.91
0.988
0.39
0.416
1.144
0.13
0.13
1.456
0.598
0.26
0.338
0.66
0.43
0.59
0.9
0.74
0.92
0.91
0.64
0.66
0.55
0.68
0.67
0.85
0.52
0.43
0.56
0.75
0.44
0.83
0.7
0.73
0.5
0.51
0.79
0.4
0.4
0.91
0.58
0.45
0.48
2.48
2.94
2.62
2
2.32
1.96
1.98
2.52
2.48
2.7
2.44
2.46
2.1
2.76
2.94
2.68
2.3
2.92
2.14
2.4
2.34
2.8
2.78
2.22
3
3
1.98
2.64
2.9
2.84
0.56
0.33
0.49
0.8
0.64
0.82
0.81
0.54
0.56
0.45
0.58
0.57
0.75
0.42
0.33
0.46
0.65
0.34
0.73
0.6
0.63
0.4
0.41
0.69
0.3
0.3
0.81
0.48
0.35
0.38
6.79
1.46
1.59
5.61
3.19
5.97
5.78
6.18
2.26
1.26
7.44
7.11
4.77
3.12
0.49
1.34
3.32
0.54
13.37
2.71
3.07
0.90
0.97
11.59
1.00
0.33
17.35
4.52
0.60
2.33
37
14
30
34
18
36
35
35
37
26
12
11
29
23
14
27
19
15
27
14
17
21
22
23
11
11
35
29
16
19
Grupa 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
H [m]
L [m]
b [m]
d1 [cm]
c [m-1]
ds [cm]
Q [dm3/min]
T [oC]
1.1
0.74
0.36
1.16
0.52
0.34
1.06
0.28
1.04
0.14
0.84
0.76
0.94
0.54
0.14
0.72
0.98
0.86
1.18
0.22
0.72
0.58
1.18
1.08
0.18
0.42
0.26
0.52
0.56
0.94
1.65
1.11
0.54
1.74
0.78
0.51
1.59
0.42
1.56
0.21
1.26
1.14
1.41
0.81
0.21
1.08
1.47
1.29
1.77
0.33
1.08
0.87
1.77
1.62
0.27
0.63
0.39
0.78
0.84
1.41
1.43
0.962
0.468
1.508
0.676
0.442
1.378
0.364
1.352
0.182
1.092
0.988
1.222
0.702
0.182
0.936
1.274
1.118
1.534
0.286
0.936
0.754
1.534
1.404
0.234
0.546
0.338
0.676
0.728
1.222
0.9
0.72
0.53
0.93
0.61
0.52
0.88
0.49
0.87
0.42
0.77
0.73
0.82
0.62
0.42
0.71
0.84
0.78
0.94
0.46
0.71
0.64
0.94
0.89
0.44
0.56
0.48
0.61
0.63
0.82
2
2.36
2.74
1.94
2.58
2.76
2.04
2.82
2.06
2.96
2.26
2.34
2.16
2.56
2.96
2.38
2.12
2.24
1.92
2.88
2.38
2.52
1.92
2.02
2.92
2.68
2.84
2.58
2.54
2.16
0.8
0.62
0.43
0.83
0.51
0.42
0.78
0.39
0.77
0.32
0.67
0.63
0.72
0.52
0.32
0.61
0.74
0.68
0.84
0.36
0.61
0.54
0.84
0.79
0.34
0.46
0.38
0.51
0.53
0.72
16.82
8.83
3.34
18.45
5.31
1.04
15.79
0.84
15.29
1.31
10.76
9.20
4.30
1.86
0.44
8.47
4.61
3.72
6.34
1.97
2.82
2.06
19.01
16.30
1.63
4.02
0.78
1.77
5.88
12.91
34
16
24
37
32
23
32
20
31
13
21
17
26
33
13
15
28
22
38
17
15
35
38
33
15
27
19
32
34
26
Grupa 2
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
H [m]
L [m]
b [m]
d1 [cm]
c [m ]
ds [cm]
Q [dm /min]
T [ C]
0.98
0.56
0.46
0.96
0.68
1.16
0.4
0.9
1.08
0.84
0.78
0.44
0.86
0.38
0.66
0.38
0.24
0.7
0.92
0.24
0.58
0.46
0.3
1.47
0.84
0.69
1.44
1.02
1.74
0.6
1.35
1.62
1.26
1.17
0.66
1.29
0.57
0.99
0.57
0.36
1.05
1.38
0.36
0.87
0.69
0.45
1.274
0.728
0.598
1.248
0.884
1.508
0.52
1.17
1.404
1.092
1.014
0.572
1.118
0.494
0.858
0.494
0.312
0.91
1.196
0.312
0.754
0.598
0.39
0.84
0.63
0.58
0.83
0.69
0.93
0.55
0.8
0.89
0.77
0.74
0.57
0.78
0.54
0.68
0.54
0.47
0.7
0.81
0.47
0.64
0.58
0.5
2.12
2.54
2.64
2.14
2.42
1.94
2.7
2.2
2.02
2.26
2.32
2.66
2.24
2.72
2.44
2.72
2.86
2.4
2.18
2.86
2.52
2.64
2.8
0.74
0.53
0.48
0.73
0.59
0.83
0.45
0.7
0.79
0.67
0.64
0.47
0.68
0.44
0.58
0.44
0.37
0.6
0.71
0.37
0.54
0.48
0.4
13.83
1.96
1.51
4.46
7.77
6.15
3.79
12.02
5.43
3.59
9.58
4.27
11.17
3.56
2.48
1.19
2.14
8.12
12.46
0.71
6.18
4.52
2.71
28
34
29
27
13
37
26
24
33
21
18
28
22
25
12
25
18
14
25
18
35
29
21
-1
3
o
Grupa 3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
H [m]
L [m]
b [m]
d1 [cm]
c [m-1]
ds [cm]
Q [dm3/min]
T [oC]
0.2
1.04
0.32
1.02
1.02
0.36
0.74
0.8
0.92
0.68
0.6
0.3
0.82
0.44
0.6
0.28
0.12
0.82
0.64
0.5
0.88
1.06
0.22
1
0.54
0.12
0.9
0.5
1.14
0.48
0.3
1.56
0.48
1.53
1.53
0.54
1.11
1.2
1.38
1.02
0.9
0.45
1.23
0.66
0.9
0.42
0.18
1.23
0.96
0.75
1.32
1.59
0.33
1.5
0.81
0.18
1.35
0.75
1.71
0.72
0.26
1.352
0.416
1.326
1.326
0.468
0.962
1.04
1.196
0.884
0.78
0.39
1.066
0.572
0.78
0.364
0.156
1.066
0.832
0.65
1.144
1.378
0.286
1.3
0.702
0.156
1.17
0.65
1.482
0.624
0.45
0.87
0.51
0.86
0.86
0.53
0.72
0.75
0.81
0.69
0.65
0.5
0.76
0.57
0.65
0.49
0.41
0.76
0.67
0.6
0.79
0.88
0.46
0.85
0.62
0.41
0.8
0.6
0.92
0.59
2.9
2.06
2.78
2.08
2.08
2.74
2.36
2.3
2.18
2.42
2.5
2.8
2.28
2.66
2.5
2.82
2.98
2.28
2.46
2.6
2.22
2.04
2.88
2.1
2.56
2.98
2.2
2.6
1.96
2.62
0.35
0.77
0.41
0.76
0.76
0.43
0.62
0.65
0.71
0.59
0.55
0.4
0.66
0.47
0.55
0.39
0.31
0.66
0.57
0.5
0.69
0.78
0.36
0.75
0.52
0.31
0.7
0.5
0.82
0.49
1.79
5.10
2.91
4.93
14.79
1.11
2.94
9.96
4.15
2.59
2.16
2.71
10.36
1.42
6.48
2.52
0.38
3.45
2.37
5.04
3.86
5.26
0.66
14.31
5.59
1.15
4.01
1.68
17.90
4.78
16
31
22
30
30
24
16
19
25
13
36
21
20
28
36
20
12
20
11
31
23
32
17
29
33
12
24
31
36
30