1. Co to jest gęstość i ciężar właściwy Gęstość cieczy jest to

1. Co to jest gęstość i ciężar właściwy
Gęstość cieczy jest to stosunek masy do objętość
Ciężar właściwy
m – masa [kg]
V – objętość [
G = m*g
g – przyspieszenie grawitacyjne [kg*m/
2. Który przepływ nazywamy nieściśliwym
- przepływ, w którym można pominąć zmiany → gęstości płynu pod
wpływem zmian ciśnienia. W przypadku cieczy zmiany jej gęstości
można w zasadzie pominąć. W przypadku gazu można na ogół pominąć
zmiany gęstości przy małych prędkościach przepływu. Przykładem
prawie nieściśliwego przepływu jest ruch powietrza względem skrzydeł
samolotu podczas lotu z prędkością dużo mniejszą od prędkości dźwięku.
3. objętościowe i masowe natężenie przepływu.
Natężenie przepływu - miara ilości płynu, substancji, mieszaniny,
przepływającego przez wyodrębnioną przestrzeń, obszar lub
poprzeczny przekrój w jednostce czasu.
Rozróżniamy następujące metody wyrażania natężenia przepływu:
Masowe natężenie przepływu lub wydatek masowy określane
symbolami G albo ; gdzie jednostką fizyczną jest:
masa/czas – najczęściej: kg/s
Objętościowe natężenie przepływu określane symbolami Q albo
jednostką fizyczną jest:


objętość/czas – najczęściej: m3/s
4. Który przepływ nazywamy barotropowym
; gdzie
5. który płyn nazywamy doskonałym
Płyn idealny (płyn doskonały) (ang. ideal fluid) – płyn nielepki, w którym nie
występują naprężenia ścinające i transport ciepła, a którego własności zależą
jedynie od gęstości i ciśnienia. Model płynu doskonałego można w niektórych
sytuacjach stosować do przybliżonego opisu powolnego przepływu cieczy o
małej lepkości i gazów, choć wskazana jest daleko idąca ostrożność w tym
zakresie.
Równanie stanu gazu doskonałego dla mechaniki płynów
pV=R’RT
p – ciśnienie
V – objętość
R – uniwersalna stała gazowa
T – temperatura
6. siły masowe, przykłady sił należące do nich
Siły masowe są to siły działające na całą masę płynu i są proporcjonalne do tej
masy (por. rys.2); do sił masowych zaliczamy siłę bezwładności, ciężar:
FB   f B  dm   f B  ρ  dV
m
V
fB - jednostkowa siła masowa (m/s2)
m - masa (kg)
V - objętość (m3)
7. Siły powierzchniowe, przykłady
Siły powierzchniowe działają na powierzchnie ograniczające ciało lub
wyodrębniona jego część, np. parcie cieczy na ściankę zbiornika, nacisk tłoka, siła
wyporu unosząca statki, siły aerodynamiczne działające na samolot, opory ruchu
hamujące przepływ cieczy w przewodzie. Siła powierzchniowa FA działająca na
powierzchnię A może być dla małej powierzchni ΔA rozłożona na dwie składowe
Fn - składowa normalna i Ft składowa styczna:
Fn
Ft
=σ,
=τ
ΔA
ΔA
8. Ciśnienie statyczne, hydrostatyczne, dynamiczne i całkowite
Ciśnienie statyczne jest to ciśnienie równe wartości siły działającej na jednostkę
powierzchni, z jaką działają na siebie dwa stykające się elementy
przepływającego lub będącego w spoczynku płynu, które znajdują się w danej
chwili w rozpatrywanym punkcie przestrzeni.
Ciśnienie dynamiczne to jednostkowa siła powierzchniowa, jaką
przepływający płyn wywiera na ciało w nim się znajdujące.
Do pomiaru ciśnienia dynamicznego służy rurka Pitota lub rurka Prandtla.
Ciśnienie dynamiczne to różnica między ciśnieniem całkowitym i ciśnieniem
statycznym.
W równaniu Bernoulliego
gdzie
– ciśnienie dynamiczne,
p – ciśnienie statyczne
Ciśnienie hydrostatyczne – ciśnienie, wynikające z ciężaru cieczy znajdującej
się w polu grawitacyjnym. Analogiczne ciśnienie w gazie określane jest
mianem ciśnienia aerostatycznego. Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od
wielkości i kształtu zbiornika, a zależy wyłącznie od głębokości. Ciśnienie
określa wzór:
gdzie
– gęstość cieczy – w układzie SI w kg/m³

– przyspieszenie ziemskie (grawitacyjne) – w układzie SI w m/s²

– głębokość zanurzenia w cieczy (od poziomu zerowego) – w
układzie SI w metrach (m).
Ciśnienie całkowite jest sumą wszystkich ciśnień.

9. Przepływ bezwirowy (potencjalny):
Przepływ potencjalny, przepływ, w którym płyn porusza się ruchem
postępowym lub podlega odkształceniom. W przepływie potencjalnym nie
występują wiry.
10.Zapisać równanie Bernuolliego dla przepływu nieściśliwego w rurce
poziomej (w rurce pionowej) w polu sił grawitacyjnych.
p
v2
 gh   const
2

v-predkosc płynu w rozpatrywanym miejscu
g-przyspieszenie grawitacyjne
h-wysokość w układzie odniesienia, w którym liczona jest energia potencjalna,
p-cisnienieplynu w rozpatrywanym miejsc
ρ-gęstośc płynu
11.Współczynnik lepkości dynamicznej i kinematycznej.Płyny
newtonowskie.
Lepkość dynamiczna wyraża stosunek naprężeń ścinających do szybkości
ścinania:
μ= / (z kropką)
Lepkość kinematyczna, nazywana też kinetyczną, jest stosunkiem lepkości
dynamicznej do gęstości płynu:
ν=μ/σ
12.Wzór liczby Reynoldsa. Co charakteryzuje krytyczna liczba Re?
Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają
się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych). Wykonują one
zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i
mieszania.
Re<2300 - przepływ laminarny
Re>2300 - przepływ turbulentny
Re 
vl

v-prędkość przepływu, l-charakterystyczny wymiar liniowy, μ-
lepkość dynamiczna cieczy
13.Przepływ laminarny i turbulentny.
Przepływ laminarny jest to przepływ uwarstwiony (cieczy lub gazu), w którym
kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (w odróżnieniu od ruchu
turbulentnego, burzliwego). Przepływ taki zachodzi przy małych prędkościach
przepływu, gdy liczba Reynoldsa nie przekracza tzw. wartości krytycznej.
Ruch turbulentny (burzliwy) – ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają
się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych). Wykonują one
zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i
mieszania.
15.Współczynnik filtracji: co charakteryzuje i od czego zależy?
Współczynnik filtracji charakteryzuje zdolność przesączania wody będącej
w ruchu laminarnym przez skały porowate i jest miarą przepuszczalności
hydraulicznej skał (gruntów). Przesączanie odbywa się siecią kanalików
utworzonych z porów gruntowych. Grunt stawia opór przesączającej się wodzie,
opór ten i współczynnik filtracji zależy od właściwości gruntu:rodzaju ośrodka
gruntowego, porowatości, uziarnienia, struktury gruntu, lepkości.Współczynnik
filtracji jest miarą przepuszczalności wyłacznie dla wody i nie powinno się go
stosować w przypadku innych płynów, do których odnosi się współcześnie
stosowana wersja formuły Darcy'ego.
16.Prędkość dźwięku. Dysza de Lavala:
Przekrój dyszy Lavala w początkowym odcinku ulega zwężeniu, następnie
rozszerza się. W części zwężającej się
następuje przyspieszenie gazu odprędkości początkowej do prędkości dźwięku.
W końcowej części następuje dalsze przyspieszanie powyżej prędkości dźwięku,
chociaż przyspieszenie stopniowo maleje. Na całej długości dyszy
gaz rozpręża się i ma miejsce wzrost jego prędkości. Podczas pracy
naddźwiękowej przekrój najwęższy jest przekrojem krytycznym, a parametry
gazu w nim występujące – parametrami krytycznymi.
dv
1
dS

v
1 M 2 S
dv/v-względna zmiana prędkości gazu,
dS/S-względna zmiana pola przekroju poprzecznego dyszy,
M=v/vdz-liczba Macha