Fluids And Likvids...pdf

P I S M E NDI I OI S P I T A I Z M E H A N I KFEL U I D A I ODRZAN 4.9.2012. 1. Odreditesilu F potrebnuza pridriavanjepoklopcaABC, jedinidne 5irine, zglobno vezanog u todci A, u ravnoteZnompoloZaju.ZanemariteteZinu poklopca. Zadanoje: o = 7.2 m, a.= 430,F= 900- d,= 470,p= gg8 k g / m t ,P v r = O , 2 b a r .

2. VelikabadvaoblikaSupljeg valjka,debljinestijenked= 25 mm,plivau vodi,premaslici.Odredite visinuh dijela je: D = badvekojise nalaziispodpovriinevode.Zadano 2,3 m (vanjskipromjer),H = O,9r'n,p = L000kg/m3,po= 7600kglm3.

3. premaslici Odredite visineht, hz,fui h4u spremnicima protok Q = 10 l/s. nakonSto se uspostavistacionarni Pretpostavite strujanjeidealnogfluida.Zadanoje: dt = 10cm,dz=3 cm,ds= 6 cm,dq=40 mm,h = L m.

4. Odredite protok Q kroz sustav prema slici ako je visina dobavepumpe hp= 34,!8 m. Zadanoje: H, = 2900 cm, H2 = 2,8 (fr, p = 998,2kg/ m3,v =!,o55 Lo-6m2f s, D = 350 mm, k = 0,045mm, L1= 98 m, Lz= 46 m.

pump 5. Odredite silu na radvu prema slici. Pretpostavitestrujanje neviskomogfluida gustod e p = 999 kglm3. Zadanoje: D : 12 :30 cm,d mm, a: 450, H : 2.3 m, h = 0.3m, V= 0.03m3 (volumenvodeunutarradve).

sl V

I ODRZAN18.9.20T2. FLUIDA DIOISPITAIZ MEHANIKE PISMENI 1. Pregrada,zanemariveteiine, okretljiva oko osi O j e u s p r e m n i k uj e d i n i d n eS i r i n e O ' dredite smje5tena ravnoteZnom poloZaju, prikazanomna slici.Zadanoje: o=L,5 m, b=L,9 m, d, =45o, F999 kg/ mt,ft=13600 kg/ mt.

otklon manometra h

u

2. U cilindridnustaklenuposudugustoie P,p=2500kg/mt, prema slici,je stavljenadelidnakuglica(Pr=7800kg/m'), tako da posuda potone u vodu do dubine H=50 cm, Odreditekolikije promjer kugliceD ako je unutra5nji polumjer posude r=25 cm, debljina stijenkestaklene posude&30 mm, a visinaposudeiznadvode h=l-Ocm? --r

I

3. Za sustavpremasliciodrediteprotokeqt i Qr te visinu strujanjeidealnog H, ako je QF253l/s. Pretpostavite je: mm, d=150mm, D=20O m, h=L,S fluida. Zadano 5LOOOkg/mt.

4. OdreditesnaguP koju ostvarujeturbina ugradenau sustavpremasliciako je na turbini izmjerenanetto pad od h, = 15 m. Zadanoje D = 0.1-2m(promjercjevovoda), k = 0.015 mm (visinahrapavosticjevovoda),I = 1283 m, H = 18 r(r,p= 998.2 kg/m3, v= L52'!o'6 m2fs, K1= 23, Kz=0'6'

5. Odreditesilu na raivu volumenaV = 0.1m3premaslici. Pretpostavitestrujanjeneviskoznogfluida. Zadanoje: H = 3m, h = 1m, D = 0.1m,d= 0.01m,p= !O00 kgfm3,a= 70,b27o.

--'t--|:'----"

d,B

Po

zv

lzurHRuxrrtuloRr oonZRru zo.o+.zorz. Plsnnrrut ololsptrR t . Odredite silu F potrebnu za drZanje pregradeOA jedinidneSirinepremaslici. Pregradaje zglobnovezanau todki o. Zadanoje: H= 1,5 m, h=2OOcm, a=1-500 mm, p-1-O0O kg/m'

r-_-

posudipremaslicinalazise U cilindridnoj valjak gustoie 1F4OO kg/mt. Odredite obujamvode gustoiep koju treba uliti u posudu da bi valjak podeo plivati. Zadanoje: Do=5ggmm, d1=30cm, hL=25 cm, P=998kg/m'.

j

(t)

3 . Odredite protok a i pretlak pMs, u spremniku sustava prema slici, uz pretpostavku strujanja idealnog fluida. Zadano je: H=L,7 m, x=79 cm, D=L90 mm, d=130 mm, h=500 mm, p-1000 kg/m'.

Io

4. Odredite visinu h, protok Q i snagu P1 koja se tro5i na savladavanjetrenja u situacijiprema slici.Zadanoje: p=1ggg kg/m', u=!,L3'ro-6 mz/s, D=7o ffifr, m, k=0,045mm, H=2,6 d=35 mm, Lur=1]ffi, K1=0,9,Kr=0,5, Kr=0,05 (uz izlaznu bar. brzinu),pvro=O,92

,rfl

.i ,i

5. Odreditevelidinui pravacsile na radvu prema slici. Radva se nalazi u horizontalnoj ravnini, a trenje je zanemarivo. Zadano je: dr26O ffiffi, dz=L3Cm,d3=90mm, dt=75 mm, D=L50 ffiffi, Pvn=-426O Pd, P=1000 kg/mt, d=6o",6=32",y=42",Qs=loo l/s.

l,"J

i t,/

,o

'r,

)l

'\,l t'>O

PISMENTpIO ISPITA r? MEHANTKEFLUTpAr OpRzAN 20.2.2012. 1. Odreditenretlak u spremnikupohebandabi pregrada jedinidneSiriue,okretljivau todki0 . ostalazatvorena. je: L=l30 cm , d.=75', Vggg kg/*r, ft:0,g m. Zadano

2 . Predmet oblika da$e, pliva u fluidu gustoie A oworom prema dolje, u polofaju premaslici. Zanemariv$imasu naka unutarpredmetaodredite njegovu

;rl.r-:::;

masu y ^?ulo j:' h=15,2 1m,_ f:8,9 Gfr, L=92 gm, 'd:18 cffi, D:25 ch, g998 ky'm3.

;;:i.i',.'! ::--:---:i::

3.

4. Oareditep*tot Q1 Woa lijevi krak cijevi ako laoz desni krak fluid struji protokom Qz=19,0 l/s.- Zadanoje: i:rlWytkglm3,r=1,05lOa mz/s,n=na mm,'&=0,04 rnm,Lt44 m, Z2=178 m.

5. OdreditesiluF fluidana rerdvu ravnini,,prsrna slici',, , kojasenalaziu horizontalnoj u 0,0?5b;ar,,Q.t=,,7,64lls, Pletpostavite neviskqzno str:ujanje fluida.Zadano.je:prrjr ' :r ', r/= 50qm;,D:100mm,p= 1000kg/m3,** r,0, fi;35a. I

L__-x -,

( \

p/S/yE//t

lto

/sA/72 /z //€HA,/E€ d6, oZ. / a t,Z.

F/r///A

f

Na bodnoj strani zatvorenog spremnika u kojemje zrak pod tlakomP0 prema slici rialazi se kvadratni poklopac koji je O. Odredite zglobno vezar.u.bridu kojom- silom F okomitom na ravninu poklopca treba djelovati na poklopac da bi poklqpag ostag zatvoren. Zadano je:

f'4"-*-

p:1006 kglm3, pe=13600ke/-'. . ;\f,

'

i' " { t 1 , , { i,' "rj

, \ .c '

.

2. bareaite masu zt utega por@nu za drZanje spremnika oblika kocke stranice a-40 cm, mase z":120 kg ovjeSenogna uietu i.potopljenog u vodir gustodep=tboo kg/rn3.Masa i volumen uZetateitre4ie u koloturama su zanemarivi. U sirrem:rikuvlada pretlak od 50 kPa, a teLtna zraka u spremniku moZe se zaaemariti. Odredite'rezultaritnu silu ua donju polovinu sptemnika.Zadano

II

q\

a . . . , a; t , . 1 | t

j":-4=l;-6+

'j r'

,

j 4. ' Odrediteprotok u sustaw prema5lici. Zadano e: ho=732m, 49t,2 m' ft:1,4 5 mm, I F0,0 Pvro:0,608bar,D:100 mm # t t-igeO no, ",

i 5, \_

'

Radva, premd. slici, se nalazi u "hori!6nidhoj iawifi.:'Obiaaiie'piotoke , 1
h m,hifLF 4. 6 uurLNU

1 I

I

a=37o, b:1,3 m, b=.30 cao h:12 mrn,

tL. r" L- ir"U. ^ai , ezi 4n r^-.!i rr r, r 4 r r L v ,

Zadano je: D1:200 mm, D2:50 mm, :, D::l 00 mm: d=100Qkglm3. .

kg/m', r-1,05'10'

Ir

v l. Na bodnoj strani zatvorenog spremnika u kojem je zrak pod tlakom pMs nalazi se kvadratnipoklopac koji je zglobno yezanu bridu O. Odreditesilu Fda bi poklopacbio u zatvorenompoloZaju Zadanoje : e40o,6:1500 mm, c:45 cm, h:I2^ mm, q1000 kg/^t, 4:13600 kg/m'.

2. Odredite silu kojom treba drLati poklopac jedinidne Sirine, zanemarive teZine, okretljiv oko osi O, da bi ostao u poloZaju prikazanomna slici. Zadanoje: l?:50 cm, H:2,4 m, q1000 kg/m'. i-*

1

je potonSirine3300mm, duljine12m, te mase670 kg. Do Za prijenoste5kihteretakonstruiran kojedubineuronipotonkadaje nairjegaobjeSen teretmase7500kg i volumena1,2m3. (11025 kg/m3)

f* I

I

I

i1 t

lt

I

I

I i

i

i

-\

i i

:..) a

-.'*

;

1. Odreditevertikalnusilu F kojom treba drZatizatvarad jedinidneSirine,okretljiv u todki O, na zatvorenom premaslici,da se ne otvori. spremniku, je: Zadano H = 1,8m, h = L,2lfl, ho=88,7mm, p = 9 9 8 k g / m t , A =1 3 5 0 0k } / m ' ,a = 3 7 " .

.rP^

le 'Pz<
ho

tPo

t---t---2. posudistranicea = 0.5 m napunjene vodom U kockastoj gustoie P = 998,2kg/mt do visine H = o,42 m pliva komad leda gustoiE P, = 9L7 kg/m3.Unutar leda volumena vL - L2 dm3 se nalazi delidnakuglica vofumenaV* = 49 cm3 gusto6ePr = 78OOkg/mt. Odreditekolikaje bila visinavode prije nego su u posuduubadeni ledikuglica.

3. Odreditepromjere4 i Dz otvora izmecfuspremnika, premaslici,da bi protokiz sva tri spremnikabio isti. Pretpostaviteneviskoznostacionarnostrujanjefluida. Zadanoje: Q = L.2lls,dt = tZ mm,d2= 17 mm,ds= 22 mm.

4. mz/s)preljeva Voda(p = 998.2kg/m3,u = 1.002'10-5 jednog jezera u drugo, za navodnjavanje se sifonomiz premaslici,krozcijevpromjerad = 50 mm. je Ukupnaduljinacijevije L = L.8 m, a visinahrapavosti = = k 0.20 mm. Lokalnigubitak u koljenuK* O.4. je: h = 0.13m. Zadano Odrediteprotokvodekrozc'rjev.

5. Odreditevelidinui pravacsile na radvupremaslici. Radvase nalaziu horizontalnojravnini,a trenje je Zadanoje: Q = 20.8l/s, p = 998 kgfm3,a = zanemarivo. 26 "C, F = 3S "C, d = 100 mm, D = tL} t{vn, p1af0,O2 bar.

F=? ct

led

lg

Y

kuglioa

PISMENI DtOISPITA IZ MEHANIKE FLUIDA I ODRZAN 12.6.2012. Sirinel, zglobnovezanu todkiA, se 1. Poklopac, naslanjana horizontalnupodlogu u todki B. OdreditesilureakcijeRru todkiA, kaoposljedicu tlakau spremniku. djelovanja silehidrostatskog je: H=3,5m, L=7,5m, R=7Ocm,o= 60 cm, Zadano pLCfo kglm3.

z.

promjeraD, duljineH = 70 mm uronjena Cjevdica u vodu gustoie P = 998.2 kg/m3 prema slici potonena dubinuho=4,53cm.Odreditedubinu h1 na koju ie potonutiista cjevdicau alkoholu gustoie h=785,2kg/mt.

3. Odredite protok A za sludaj stacionarnog strujanjafluidapremaslici. Zadanoje: ht = L,2 m, dt = 2 cm, hz = O,8 m, d2= 4cm, D=tZcnr,H=3,2m.

4. Naseljese opskrbljujevodom iz akumulacijskog jezera gravitacijskimcjevovodom promjera d = 100 mm prema slici. Pri maksimalnojpotroinji vode u naseljuje izmjerenpretlaku todki 2 pvz= 2,3bara.Odreditepotrebni promjerD cjevovoda da bi u naseljupri istoj maksimalnojpotro5nji vode pretlak u todki 2 bio p1y.2- 6 bara. Zanemaritesve lokalnegubitke.Zadanoje: H = 139 m, Lur= 2,3 km, P = 999,8 kgfm3, v = 6 1,04'10 mzfs, k = 0,1 mm.

5. Odreditevelidinui pravacsile na radvuvolumena V = 0,3 m3 prema slici. Pretpostavitestrujanje neviskoznog fluida.Zadanoje: pr = 0,3 bar, H = 7 rn,D = 1-5cm, d = 20 lvyr,p= 10OOkg/mt, a= 77 o,F=37o'

1-r------'r' n" p

prsMENfDro rsprrArz MEHANTKE FLUTDA I oDRZANz6'.6.zotz. silu F koja ie uravnoteZiti silu 6'tlreOitehorizontalnu (u hidrostatskog tlaka na zglobnovezanom todki O) jedinidneSirinepremaslici. zatvaradu Zadanoje: H = 280 cm, l" = 4050 mm/ o = 170 cm, a,= 60o,p= 998,2kg/mt.

2. OdreditepromjerD balonapotrebnogza podizanje . potopljenogbroda s dna mora gustoie p^o," = 1025 kg/mt . Balonje ispunjennaftom gustoie pnuns= 820 kg/m'. Zanemaritestladivostmora i nafte,te debljinu i teZinuplaStabalona.Pretpostavite da u brodu nije = 65 000 zarobljenzrak te da je njegovamasar?broda prosjedna gusto6a kg, a Aroda=7870kg1m3.

3. Odredite protok Q kojim fluid gustoie p = 1399 kg/mt istjedeiz spremnikapod pretlakompy prema slici.Pretpostavite strujanjeidealnogfiuida.Zadano je: h = 1"2mm.,H = 3O cm, D = O,LZftl, h = 13560 kglmt.

4. Odredite radnu todku pumpe (visinu dobave ho i protok Qo) za situaciju prema slici. Karakteristika pumpezadanaje sljedefimizrazom: Gubitakna ulazuu cjevovod {ho}. = 12-10s'{Q}2,37,. zanemarite. Zadanoje: H = 9 m, L =23 nr,D = 0.05 trr,k= 0.1 mm (hrapavostcijevi),Ku= 3, p = gg8 kg/mt, v= I.52.10-6m2/s. 5. Odrediterezultantnu siluR fluida na radvui kut aSto ga sila R dini s osi x prema slici, ako fluid istjedeu atmosferuprotokomQ= 12l/s, a u presjekuI vlada manometarski tlak PuB=- 9,03 kPa.Obujamfluidau radvi je V = 40 dm3. Pretpostavite neviskozno strujanje. Zadanoje: D = 220 mm, d = 1.LO mm, H= 1,5 m, = h O,7rn,p:1000 kg/m3.