Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika I Praktikum 15 - STOKES´I MEETOD". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
kuulike, sisehõõrdetegur, vedelikus, voolamise, stokes, takistusjõud, liikumiskiirus, reynoldsi, viskoossus, gradient, määramiseks, üleslükkejõu, lõpmata, anumas, langemisel, määramatus, reziim, füüsikainstituut, taivo, tarum, allkiri, kruvik, ajamõõtja, mõõtejoonlaud, areomeeter, teoreetilised, sisehõõre, omaduses, kusjuuresTöö eesmärk: Töövahendid: Vedeliku sisehõõrdeteguri määramine Klaasanum uuritava vedelikuga, kruvik, ajamõõtja, toatemperatuuril mõõtejoonlaud, areomeeter Töö teoreetilised alused: Vedelike sisehõõre väljendub vedelike omaduses avaldada takistust vedelikukihtide nihkumisel üksteise suhtes. Seetõttu liiguvad vedelikukihid laminaarsel voolamisel erivevate kiirustega, kusjuures igale vedelikukihile mõjub takistusjõud dv F =S (1) dx - sisehõõrsetegur S vaadeldava vedelikukihi pindala dv - vedelikukihtide liikumiskiiruse gradient dx Üksteise suhtes nihkuvate vedelikukihtide vastastikune mõju on tingitud vedeliku molukulidevahelisest külgetõmbejõududest
Töö teoreetilised alused: dv F = s dx Vedelike sisehõõre väljendub vedelike omaduses avaldada takistust vedelikukihtide nihkumisele üksteise suhtes. Seetõttu liiguvad vedelikukihid laminaarsel voolamisel erinevate kiirustega, kusjuures igale vedelikukihile mõjub takistusjõud (1) dv dx kus µ on sisehõõrdetegur (dünaamiline viskoossus), S-vaadeldava vedelikukihi pindala, ......-vedelikukihtide liikumiskiiruse gradient, s.o. vedeliku voolukiiruse muutus pikkusühiku kohta, mis on võetud risti voolusuunaga ja pinnaga S. Ft = 6rv Üksteise suhtes nihkuvate vedelikukihtide vastastikune mõju on tingitud vedeliku molekulidevahelistest jõududest, samad jõud takistavad ka keha liikumist teda märgavas vedelikus. Seega võib keha liikumist takistava jõu leida vedelikukihtide omavahelist nihkumist takistava sisehõõrdejõu kaudu. Korrapärase (kerakujulise) keha jaoks,
Poiseuille’ meetodil. termomeeter, anum. Skeem 1. Töö teoreetilised alused Vedeliku laminaarsel voolamisel on vedeliku kahe teineteisega paralleelse kihi vaheline sisehõõrdejõud arvutatav Newtoni sisehõõrdejõu valemi järgi: dv F S dx , (1) kus η on sisehõõrdetegur (dünaamiline viskoossus), S - vaadeldavate kihtide pindala, dv dx - kiiruse gradient, so vedeliku voolukiiruse muutus pikkusühiku kohta, mis on võetud ristsuunas voolu suunaga ja pinnaga S . dv dx Kui valemis (1) võtta pindala S ja gradient ühikulised, siis F =η . Seega on sisehõõrdetegur arvuliselt võrdne jõuga, mis mõjub kahe teineteisega paralleelse
Joonis 1. Töö teoreetilised alused Vedeliku laminaarsel voolamisel on vedeliku kahe teineteisega paralleelse kihi vaheline sisehõõrdejõud arvutatav Newtoni sisehõõrdejõu valemi järgi: dv 1. F=ηS , dx kus η on sisehõõrdetegur (dünaamiline viskoossus), S - vaadeldavate kihtide dv pindala, dx - kiiruse gradient, so vedeliku voolukiiruse muutus pikkusühiku kohta, mis on võetud ristsuunas voolu suunaga ja pinnaga S . dv Kui valemis (1) võtta pindala S ja gradient ühikulised, siis F=η . Seega on dx
nivoole vastava intensiivsuse jagatise kümnendlogaritm on 1/10.L=10logI/I0(dB). 21.Rõhk vedelikes Rõhk jõud pinnaühiku kohta.Pascali seadus kõik vedelikud ja gaasid annavad neile avaldatava rõhu edasi võrdselt igas suunas.p=F/S (N/m 2 ePa) latm=105Pa .Rõhk on skaleerne suurus ,mis näitab pinnaühikule mõjuvat pinnaga risti olevat jõu suurust. Üleslükkejõud- on = keha poolt välja tõrjutud vedeliku kaaluga. 22.Ideaalse vedeliku statsionaarne voolamine voolukiirus(v) vedelikus on pöördvõrdeline toru ristlõikepindalaga(S).Voolujoonte tiheduson võrdeline voolukiirusega.S 1v1=S2v2 Reynoldsi arv Re=rvD/ -viskoosus .Temperatuuri tõusul gaasides viskoosus suureneb,aga vedelikes väheneb.Ideaalne vedelik-puudub sisehõõre ,pole kokku surutav. 23.Bernoulli võrrand kokkusurumatu mitteviskoosse vedeliku voolutoru statsionaarse voolamise korral p1+gh1+ v12/2=p2+gh2+ v22/2 e p+ gh+ v2/2 = const Statsionaarsel
test teguritest nagu: - torustiku pikkus - torustiku ristlõige - torustiku pinnakaredus - liidete arv torustikus Sele 2.12 Vedelikusamba kõrguse - vedeliku voolukiirus sõltuvus rõhust - vedeliku viskoossus Hõõrdekaod ja rõhulangus torustikus Vedelike voolamise tüübid Seni oleme vaadelnud loodusseadusi Tähtsaks teguriks hüdrosüsteemide arvestamata, et igas süsteemis esinevad energiakadude uurimisel on vedeliku ka takistusjõud nii torustiku pinna ja voolamise uurimine. Käsitletakse kahte vedeliku vahel kui ka vedeliku enda tüüpi voolamist: kihtide vahel. Praktikas on võimatu - laminaarne voolamine
§36. Rõhk, Pascali seadus, Archimedese seadus. Vedelatele ja gaasilistele kehadele on isel. see, et nad ei avalda vastupanu nihkele, seepärast muutub nende kuju kui tahes väikeste jõudude mõjul. Vedeliku või gaasi ruumala muutmiseks aga peab neile rakendama lõplikke välisjõudusid. Ruumala muutudes tekivad vedelikus või gaasis elastsusjõud, mis lõpptulemusena tasakaalus-tavad välisjõudude mõju. Vedelike ja gaaside elastsusom. avalduvad selles, et nende osade vahel, aga samuti nendega kok-kupuutes olevatele kehadele mõjuvad jõud, mille suurus sõltub vedeliku või gaasi kokkusurumise astmest. Selle mõju esel.-seks kasutatavat suurust nim. rõhuks. Pinnatükikese S ja pindalaühiku kohta tuleva jõu f väärtus määrab rõhu vedelikus. Seega rõhk p avaldub valemiga: p=f/S. Kui jõud,
F) + (k2.F2) 42.Mis on rõhk? Rõhu ühikud. Rõhk on pinnaühiku kohta mõjuv jõud. Ühikuteks on Pa või mmHg. 43. Hüdrostaatiline ja dünaamiline rõhk ja nende valemid. Hüdrostaatiline rõhk on tasakaalus oleva vedeliku pinnaga risti mõjuv pinge. p = gh, h vedeliku samba kõrgus, vedeliku tihedus, g 9.8 m/s² Dünaamiline rõhk p = v²/2 Dünaamiline rõhk iseloomustab jõudu, millega liikuv ollus temale ette jäävaid asju edasi lükkab. 44.Kuidas liigitad vedelik voolamise järgi? Laminaarne voolamine kui vedelik jaguneb kihtideks, mis libisevad üksteise suhtes. Turbulentne voolamine kui vedelikus tekib kihtide energiline segunemine. 45.Mis on Reynoldsi arv? Millest ta sõltub? Reynoldsi arv on dimensioonitu suhtarv vedelike mehaanikas. Alates Re teatud väärtusest muutub liikumine turbulentseks. Re = vl/, v keskmine kiirus ristlõike ulatuses, l ristlõilõikele omane suurus (ruudu külg, raadius, läbimõõt). 46. Mis on vedeliku voolutugevus
Põhimõisted: Põhioperatsioonid on tootmisprotsessi astmed või osad, mis põhinevad sarnastele teaduslikele printsiipidele ja mille teostamiseks kasutatakse ühiseid meetodeid (G. Davis, 1887). Põhioperatsioonide printsiib kujutab endast äsja mainitud tehnoloogilise protsessi jagamist põhioperatsioonideks. Põhioperatsioonideks loetakse järgmiseid protsesse: 1. Fluidumi voolamine käsitleb nii vedelate kui ka gaasiliste ainete voolamist, voolamise tekitamiseks kasutavat tehnikat, samuti selle mõjutamist erinevate objektide poolt. 2. Hüdromehhaaniline separeerimine uurib tahkete, vedelate ja gaasiliste ainete lahutamist teineteisest mehhaaniliste meetoditega, nt. filtrimine, sadenemine, jms. 3. Soojusvahetus uurib (soojusliku) energia ülekandmist ühelt soojuskandjalt teisele, selle akumulatsiooni printsiipe ning võimalusi seda mõjutada. 4
1J on energia hulk, mis kulub keha liigutamiseks ühe meetri võrra, rakendades sellele jõudu 1 njuuton (N) 1J=1N*m=1kg*m2/s2 4) Mis on füüsikalise suuruse nagu Võimsus mõõtühik, ning kuidas esitada see suurus hüdromehaanika põhiühikute kaudu? Võimsuse mõõtühik on Watt(vatt) (1W). Üks vatt võrdub võimsusega, mille korral tehakse ühes sekundis(s) tööd üks džaul(J) 5.Kuidas muutuvad vee(vedelik) füüsikalised omadus nagu tihedus ja viskoossus kui vedeliku temperatuur muutub? Vesi saavutab oma kõige suurema tiheduse (999,9720kg/m3) +4 kraadi juures . pärast seda hakkab tihedus vähenema .Toatemperatuurist (25’C) ülespoole kuumutamisel samuti tihedus väheneb , ehk toatemperatuurist kuni +4 kraadi on vee tihedus kõige suurem . 25’C --> 4’ C kasvab . Vedeliku temperatuuri suurenedes tema viskoossus väheneb ja vastupidi . 6.Kuidas muutuvad õhu(gaasi füüsikalised omadused nagu tihedus ja viskoossus kui gaasi
1.6.1.Lainevõrrand Võnkumiste levikut elastses keskkonnas nim.elastsuslaineteks. Laine levimise kiirus v,elastses keskkonnas,on võrdne sageduse V ja lainepikkuse korrutisega. v= V= /T Vaakumis heli ei levi,kuna seal keskkonnaosakesed puuduvad. (0,t)=acos t (x,t)=acos (t- )=acos(t- x/v) V=S/t S=V*t t=S/V analoogiliselt =x/V k(lainearv)=2/ =2*T/T* = /V V= /T II . Vedelike mehhaanika 2.1.Vedelike staatika 2.1.1.Hüdrostaatiline rõhk vedelikes Vaatleme seisva vedelikus mõttelist pinnaelementi S.Rõhk vedeliku sees on võrdne jõuga t,millega vedelik mõjub ühikulist pinnaelementi selle normaali sihis. =limt/S=dt/dS kui on tegemist vedeliku sambaga,mille kogus on h,siis selle poolt avaldatav hüdrostaatiline rõhk on võrdne vedelikusamba kaaluga,mis mõjub ühikulist pinnaelementi,tema normaali sihis. =mg/S=Vg/S=gSh/S=gh -vedeliku tihedus g-raskuskiirendus Eelnevast järeldub,et rõhk on seisvas vedelikus ühe nivoo piiras konstantne.Olgu tegemist
Eriti kardinaalne vahe on jäisel pinnal sõitmisel, kus hõõrdetegurid on vastavalt µ s =0,2 ja µ = 0,1. Nüüd erinevad pidurduskiirendused kaks korda, mis tähendab, et pidurdusteekond pikeneb bokeerunud rataste korral kaks korda. 7 Näidisülesanne 7. Kui suur on 50 cm pikkuse nööri otsas horisontaaltasandis tiirlevale kuulikesele mõjuv kesktõmbejõud, kui kuulikese mass on 50 g ja kuulike teeb täistiiru 1 sekundiga? Lahendus. Teeme joonise, mis kujutab Antud: kuulikese tiirlemist nööri otsas.. m = 50 g = 0,05 kg r = 50 cm = 0,50 m T=1s F=? Kuulikesele mõjuv kesktõmbejõud arvutatakse valemiga v2 F =m . r Mass ja raadius on antud, puudu on kuulikese joonkiirus. Selle saame lihtsalt arvutada, kuna
geomeetrilise vormi,mille inertsmoment on standartne.Füüsikalise pendli harmoonilise võnkumise võrrand on analoogiline matemaatilise pendli võrrandiga ¨+mgasin=0 ning ¨+mga/1=0 Kui on tegemist homogeense vardaga,mille mass on m,pikkus l ning võnketsentre vaheline kaugus on a. Analoogiliselt matemaatilise pendli juhuga: +0²=0 0²=mga/l ja T2=2(l/mga) 1.5.4.Sumbuvad võnkumised Tegemist on elastsusjõu mõjul sumbuvalt võnkuva süsteemiga.Sumbuvuse põhjustab keskkonna takistusjõud: f (tall)=rv vvõnkuva keha kiirus rkeskkonna takistustegur Liikumist kirjeldab vektorvõrrand: ma =kx rv mx¨=kxrx T=2/(0²²) x=a0*e^(t)*cos(t+) Qhüvetegur Q=/=N(eall) N(eall)= /T=l/ 1.6.Lainete levik elastses keskkonnas 1.6.1.Lainevõrrand Võnkumiste levikut elastses keskkonnas nim.elastsuslaineteks. Laine levimise kiirus v,elastses keskkonnas,on võrdne sageduse V ja lainepikkuse korrutisega. v= V= /T Vaakumis heli ei levi,kuna seal keskkonnaosakesed puuduvad.
Pöördliikumise dünaamika põhivõrrand on Newtoni II seadus pöördliikumise kohta. Ta väidab, et impulsimomendi tuletis aja järgi võrdub jõumomendiga: dL / dt = M . Ehk teisiti -jõumoment on see põhjus, mis muudab keha impulsimomenti. Impulsimomendi jäävuse seadus: suletud süsteemi koguimpulsimoment on sinna kuuluvate kehade igasugusel vastastikmõjul jääv. 22. PÖÖRLIIKUMISE JA KULGLIIKUMISE ANALOOGIA. 23. RÕHK PAIGALOLEVAS JA LIIKUVAS VEDELIKUS (GAASIS). PIDEVUSE VÕRRAND. BERNOULLI VÕRRAND. AERODÜNAAMILINE TÕSTEJÕUD. BERNOULLI VÕRRAND: Pidevuse võrrand kirjeldab liikuva vedeliku- või gaasimassi jäävust – ruumielementi sisseja väljavoolava massi erinevus väljendub ruumiühikus oleva aine tiheduse muutumises (vaikne eeldus – ruumielemendis puuduvad allika- ja neelukohad). Bernoulli võrrand: seob voolava vedeliku rõhu, voolu kiiruse ja
qv =0,98 q q = 0,98 0,000314 q= 0,98 =0,00032 m3/s =19,2 l/min Vastus: Silindrit toitva pumba minimaalselt vajalik tootlikkus on 19,2 l/min. Ülesanne 7 Antud: Torustiku siseläbimõõt: d= 24mm =0,024m Vedeliku voolamise kiirus: v= 1m/s Vedeliku tihedus: = 860kg/m3 Torustiku pikkus: L =25 m Vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur: = 20 mm2/s = 20*10-6 m2/s Kohalike takistuste tegurite summa: =20 Leida: Milline on rõhukadu meetrites ja baarides-? Lahendus: Leiame kogu rõhukao vedeliku voolamisel kahe vooluristlõike vahel. See on arvutatav hõõrdekadude ja kohalike kadude summana: h1-2 = hh1-2 + hk 1-2 m
Leida: P2 - anuma põhjas olev rõhk F - jõud kui anuma põhjapindala on S=2 m2 Lahenduskäik: 1. Arvutan anuma põhjas oleva rõhu P2. P=P1+A*g* ρ P2=4*105 + 25*9.81 *950=632987.5 Pa=6.329875 bar 2. Arvutan jõu F. Pa=N/m2 632987.5 N/m2 / 2 m2=316493.75 N Vastus: P2=6.329875 bar F=316493.75 N ÜLESANNE 2. Antud: d=18 mm=0.018m – toru sisediameeter v=3.5 m/s – vedeliku kiirus l=130 m – toru pikkus υ=35 mm2/s=35*10-6 m2/s – kinemaatiline viskoossus tegur ρ=900 kg/m3 - tihedus Σξ=30 - kohalike takistuste summa Leida: p1 2 - Rõhukadu barides Lahenduskäik: 1. Määrame voolureziimi Re ≤ 2300, laminaarne voolamine Re > 2300, turbulentne voolamine Re=v*d/ υ Re=3.5 *0.018/35*10-6 =1800 – laminaarne voolamine 2. Arvutame hõõrdetakistus teguri λ Laminaarse voolamise puhul kehtib valem: λ=64/Re λ=64/1800=0.03555555 3. Arvutame hõõrdetakistustest põhjustatud rõhukadu 1-2 vahel
TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING Kodused ülesanded Õppeaines: Hüdro- ja pneumoseadmed. Variant 4 Õpperühm: KMI 51/61 Üliõpilane: Margus Erin Kontrollis: Lektor Rein Soots Tallinn 2010 SISUKORD Ülesanne 2 ............................................................................................................................. 3 Ülesanne 3 ............................................................................................................................. 4 Ülesanne 4 ............................................................................................................................. 6 Ülesanne 6 ............................................................................................................................. 8 Ülesanne 8 ............................................................................................................................. 9 Üles
Δ ph kus , Δpkt – vastavalt hõõrderõhukadu ja kohttakistuserõhukadu, Pa, λ – hõõrdekoefitsent, l- toru pikkus, m, d- toru diameeter, m, ρ- vedeliku tihedus, kg/m3, w- vedeliku voo keskmine kiirus, m/s, ζ- kohttakistuskoefitsent. Vedeliku voo keskmine kiirus määratakse järgmiselt: V w= A kus V- mahtkulu, m3/s, A- vedeliku voo ristlõige m2. Hõõrdekoefitsent ja kohttakistuskoefitsendid ei ole konstantsed suurused, nad sõltuvad vedeliku voolamise kiirusest, vedeliku tihedusest ja viskoossusest, samuti toru diameetrist ning toru seinte karedusest, mis on saadud eksperimentaalandmete üldistamisel kasutades sarnasusteooriat. Vedeliku voo ühtlast liikuist kirjeldab võrrand: Eu=φ ( ℜ , Γ 1 , Γ 2 ) kus Eu on Euleri arv, mis väljendab rõhu- ja inertsijõudude suhet: ∆p Eu= ( ρ w 2) ning Re on Reynoldsi arv, mis väljendab inertsi- ja viskoossusjõudude suhet: ρwd ℜ= μ
2 1Pa = 1 N/ m 1atm = 1, 01 105 Pa Vedelikud( gaasid ) annavad rõhku edasi igas suunas ühte viisi (Pascali seadus). Vedelikku asetatud kehale mõjuv üleslükke jõud on võrdne keha poolt välja tõrjutud vedeliku kaaluga ( Archimedese seadus ). Ideaalse vedeliku statsionaarne voolamine - voolu kiirus v on pöördvõrdeline toru ristlõike pindalaga Bernoulli vôrrand.Torricelli seadus: Bernoulli võrrand - Statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega(ϑ) on staatiline rõhk(p), vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu(ϑgh) ja dünaamilise rõhu(ϑv2/2)summa jääv suurus. p1+ϑgh1+ϑv12/2= p2+ϑgh2+ϑv22/2; v-kiirus Toricelli seadus - määrab anuma avast väljavoolava vedeliku kiiruse:v2=√2gh1.Turbolentne on keeriseline või pööriseline voolamine mis tekib ühel teatud kiirusel. Sisehõõrdejõud(Fh) vedelikes on võrdeline kiiruse gradiendi(dv/dx) ja vedelikukihi pindalaga ning suunatud liikumise
moodustavad pumba tootlikusest q x%. Antud: d=50mm v=300 mm/min x=5,5% Leida: qmin=? l/min Arvutan süsteemi mahulise kasuteguri v. x süsteemi mahulised kaod Teisendan kolvi kulgemis kiiruse. Hüdrosilindri läbimõõdu järgi arvutan rõhuga koormatud kolvi pindala. S rõhuga koormatud kolvi pindala d kolvi diameeter Avaldan hüdrosilindri kulgeva kiiiruse valemist vedeliku vooluhulga silindrisse. v kolvi kulgev liikumiskiirus, m/min; q vedeliku vooluhul silindrisse, l/min; A rõhuga koormatud kolvipindala, mm2; v-silindri mahuline kasutegur. Vastus: silindrit toitva pumba minimaalselt vajalik tootlikus on 0,623 l/min. Ülessane 7 (variant 4) Torustikus mille siseläbimõõt on d mm, voolab vedelik kiirusega v m/s. vedeliku tihedus on kg/m3. Arvutada, milline on rõhukadu meetrites ja barides, kui torustiku pikkus on l m. vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur on mm2/s
p p0 e RT vasakule-paremale (muutub kaugus l). Rõhu mõõtmine voolavas vedelikus taandub integreerimisele, kuna kerad on 1.võnkumise sageduse määravad pikkus l ja
q= =0,32l/min Ülessane 7 (variant 3) Torustikus mille siseläbimõõt on 10 mm, voolab vedelik kiirusega 2 m/s. vedeliku tihedus on 800 kg/m3. Arvutada, milline on rõhukadu meetrites ja barides, kui torustiku pikkus on l m. vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur on 25 mm2/s. kohalike takistuste tegurite summa on20 . Leida: h1-2= ? m p1-2= ? bar Teisendan ühikud sobivaks: Arvutan Reynoldsi arvu: v vedeliku voolukiirus, m/s; d toru siseläbimõõt, m; vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur, m2/s Re Reynoldsi arv, dimonsioonita suurus. Re<2300, järelikult tegemist on laminaarse voolamisega, arvutan hõõrdetakistuse teguri. hõõrdetakistuse tegur. Arvutan hõõrdetakistusest ja kohalikest takistustest tingitud rõhukadu meetrites: hh1-2 hõõrdetakistusest tingitud rõhukadu vedeliku voolamisel voolu ristlõikest 1 ristlõikesse 2
Mees on kärul ja tõmbab rakse esemega käru enda poole. Mehega käru liigub kiiremini. Jõud on sama aga mõjub erinevale poole. Kehtib ainult kahe keha korral. Resultantjõud Resultantjõud on kehale mõjuvate jõudude vektorsumma. R=F1+F2, R-kehale mõjuv resultantjõud, F1;F2-kehale mõjuvad jõud. Auto sõidab mööda teed, soodustab veojõud. liikumisel mõjuvad talle takistavalt hõõrdejõud ja õhu takistusjõud. Gravitatsioon ja gravitatsiooniseadus Gravitatsioon on loodusnähtus, mille toimel kõik massiga kehad üksteise poole tõmbuvad. Gravitatsioon mõjub alates väikestest objektidest nagu aatomid ja footonid, kuni suurte kehadeni nagu seda on planeedid ja tähed. Gravitatsiooniseaduse kohaselt kaks masspunkti tõmbuvad üksteise poole jõuga, mis on võrdeline nende massidega ning pöördvõrdeline nendevahelise kauguse ruuduga: F12=G*(m1*m2/r²). G = 6,67* 10-11
tootlikusest q x%. Antud: d=50mm v=1100 mm/min x=5% Leida: qmin=? l/min Arvutan süsteemi mahulise kasuteguri v. x süsteemi mahulised kaod Teisendan kolvi kulgemis kiiruse. Hüdrosilindri läbimõõdu järgi arvutan rõhuga koormatud kolvi pindala. S rõhuga koormatud kolvi pindala d kolvi diameeter Avaldan hüdrosilindri kulgeva kiiiruse valemist vedeliku vooluhulga silindrisse. v kolvi kulgev liikumiskiirus, m/min; q vedeliku vooluhul silindrisse, l/min; A rõhuga koormatud kolvipindala, mm2; v-silindri mahuline kasutegur. Vastus: silindrit toitva pumba minimaalselt vajalik tootlikus on 2,27 l/min. Ülessane 7 (variant 14) Torustikus mille siseläbimõõt on d mm, voolab vedelik kiirusega v m/s. vedeliku tihedus on kg/m3. Arvutada, milline on rõhukadu meetrites ja barides, kui torustiku pikkus on l m. vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur on mm2/s
On teada, et süsteemi mahulised kaod moodustavad pumba tootlikusest q x%. Antud: d=32mm v=600 mm/min x=6% Leida: qmin=? l/min Arvutan süsteemi mahulise kasuteguri v. x süsteemi mahulised kaod Teisendan kolvi kulgemis kiiruse. Hüdrosilindri läbimõõdu järgi arvutan rõhuga koormatud kolvi pindala. S rõhuga koormatud kolvi pindala d kolvi diameeter Avaldan hüdrosilindri kulgeva kiiiruse valemist vedeliku vooluhulga silindrisse. v kolvi kulgev liikumiskiirus, m/min; q vedeliku vooluhul silindrisse, l/min; A rõhuga koormatud kolvipindala, mm2; v-silindri mahuline kasutegur. Vastus: silindrit toitva pumba minimaalselt vajalik tootlikus on 0,51 l/min. Ülessane 7 (variant 12) Torustikus mille siseläbimõõt on d mm, voolab vedelik kiirusega v m/s. vedeliku tihedus on kg/m3. Arvutada, milline on rõhukadu meetrites ja barides, kui torustiku pikkus on l m. vedeliku kinemaatilise viskoossuse tegur on mm2/s
surub gaas silindrit jõuga F. o Magnuse efekti kasutatakse tennises ja lauatennises. · Voolamine anuma külgavast. o u = (Torricelli valem). o Ideaalne vedelik voolab sügavusel h asuvast avast niisama kiiresti kui sealt kõrguselt vabalt langev keha või mööda kaldpinda hõõrdevabalt libisev keha. · Staatiline ja dünaamiline rõhk. o Dünaamiline rõhk (½ u²) eksisteerib ainult liikuvas vedelikus või gaasis. o Staatiline rõhk (p) eksisteerib nii liikuvas kui seisvas veslikus/gaasis. Mõõdetakse manomeetriga. o Summat (½ u² + p) nimetatakse kogurõhuks. o Kui voolavasse vedelikku paigutada manomeeter, siis kaotab vedelik oma kiiruse (dünaamiline rõhk = 0), seega staatiline rõhk ongi kogurõhk. · Sifoon. o Sifooniks nimetatakse üle anuma serva kõverduvat toru, mille sisendava
dx 1 1 = ln x + c = * 2 sin x * cos x (xm)`=mxm-1 z=sin2x=(- x sin z sin2x)-2*2sin*cos x (z-1)´=z -2 1.5.2. Matemaatiline pendel: See on idealiseeritud süsteem, mis koosneb raskusjõu mõjul venimatu niidi otsas võnkuvast kuulikesest, massiga m , mis loetakse punktmassiks, kuna kuulikese mõõtmed ei ole võrreldavad niidi pikkusega. Kuulike pannakse jõu f mõjul harmooniliselt võnkuma. Alghälvet põhjustava jõu tasakaalustab raskusjõud, kuna süsteem on praktiliselt mehaaniliselt isoleeritud,sellest tulenevalt seal mõjuvate konservatiivsete jõudude summaarne moment on võrnde nulliga. Järelikult pendli äärmises maksimaalses hälbe asendis paigalseisu hetkel on võrdesed võnkumise alghälvet põhjustava jõu moment ja raskusjõu moment
tõrjutud vedeliku kaaluga ( Archimedese seadus ). vt.lk. Ideaalse vedeliku statsionaarsel voolamisel jääb kiirusvektor igas ruumi- punktis konstantseks. Joa pidevuse võrrand. S1v1 = S2v2 , kus v - kiirus S - pindala Ideaalse vedeliku statsionaarsel voolamisel voolu kiirus ( v ) on pöördvõrdeline toru ristlõike pindalaga ( S ). vt.lk. Bernoulli võrrand. Statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega ( ) on staatiline rõhk ( p ) , vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu ( gh ) ja dünaamilise rõhu ( v2/2 ) summa jääv suurus. vt.lk. Torricelli seadus. Torricelli seadus määrab anuma avast väljavoolava vedeliku kiiruse. v2 = 2gh1 32 p = p0 + gh Fül = gV ; Fül = vgV1
muutub ruumala kuni 5%. Viskoosus vedeliku omadus takistada oma osakeste liikumist üksteise suhtes. Eristab ideaalseid vedelikke reaalsetest. Ideaalsetes vedelikes viskoossust ei arvutata. Laminaarselt liikuva vedeliku kihtide vahel tekib viskoossust põhjustatud hõõrdejõud, mida kirjeldab I Newtoni valem: , kus - hõõrdepinge erinevate kihtde vahel, - absoluutse viskoossuse tegur dünaamiline viskoossus (Pas), - kiirusgradient, A- kihtide vaheline pindala m2, - kinemaatiline viskoossustegur Mõlemad viskoossused olenevad vedeliku liigist, temperatuurist ja rõhust ning määratakse katseliselt viskosimeetri abil.vedeliku soojenedes viskoosus väheneb, rõhu tõustes suureneb. Kinemaatilist viskoossust saab arvutada J. Poiseulle' valemist. Kui vesi on 18°C siis võiks võtta =10-6 (m2/s). Küllastunud auru rõhk rõhk, mille juures hakkab vesi keema ja muutub auruks
wikipedia.org/wiki/Viscosity Höppleri viskosimeeter on kujutatud joonisel. Mdetakse kuuli langemise aega uuritava vedelikuga täidetud silindris, mis on 10 0 nurga all vertikaalsihi suhtes. Seda viskosimeetrit saab kasutada njuutoni vedelikele viskoossusega 3 ... 80000 mPas (cP). Kera küllalt aeglasel langemisel läbi vedeliku esineb kera pinnal laminaarne voolamine. Kerale mjuva takistava ju määrab Stokesi valem f = 6rv kus on vedeliku viskoossus, r - kera raadius, v - kera liikumise kiirus. Joonis. Höppleri viskosimeeter Kui kera langeb püsiva kiirusega läbi vedeliku, siis vedeliku poolt avaldatav takistav jud tasakaalustab gravitatsioonijõu: 4/3r3(1-2 )g = 6rv ( V,10) Valemis 4/3 r3 on kera ruumala, 1 - langeva keha tihedus, 2 - vedeliku tihedus, g - raskuskiirendus, sulgavaldis (1 - 2) vtab arvesse vedeliku üleslüket.
Keskkonna osa, milles seaduspärasuse järgi võnkumine sumbuvuse tegur on aja pöördväärtus, mille algselt tekitati, nimetatakse laineallikaks. vältel amplituud kahaneb e = 2,72 korda. Sõna "lainetus" tuleneb sellest, et seoses 2.Tegemist on elastsusjõu mõjul sumbuvalt võnkumise levimisega on keskkonna osade võnkuva süsteemiga.Sumbuvuse põhjustab hetkeline asetus laineline. Kõik keskkonna takistusjõud: keskkonnaosakesed f ¯(t-all)=-rv ¯ ei võngu samas faasis. Laineallikast kaugemal asetsevatesse punktidesse jõuab v-võnkuva keha kiirus võnkumine hiljem. Seal korratakse allika võnkumisi hilinemisega, mahajäämisega r-keskkonna takistustegur
E V = tihedusest roo roo E-elastsusmoodul roo-tihedus. Lainega kandub edasi ak energia. Interferentsiks nim koherenteste lainete liitmist. Koherentseks nim ühesuguse sagedusega laineid, millede faaside vahe ei muutu aja jooksul. Difraktsiooniks nim laine paindumist oma teel seisva tõkke taha. 4.Bernoulli võrrand- kokkusurumatu mitteviskoosse vedeliku voolutoru statsionaarse voolamise korral p1+gh1+ v12/2=p2+gh2+ v22/2 e p+ gh+ v2/2 = const Statsionaarsel voolamisel ideaalses vedelikus tihedusega (roo) on staatilise rõhu(p) vedelikusamba kaalust tingitud hüdrostaatilise rõhu (gh) ja dünaamilise rõhu (v2/2) summajääv suurus. Turbulentne voolamine .Re>-1000. Sisehõõrdeteguri e viskoossuse ühikuks on (pa s)(paskalsekund). Üleminukut laminaarslet voolamiselt turbulentsele voolamisele iseloomustab Reinholdsi arv.kriitiline Reinholdsi arv Rek=1000 5
Kui pind on märgav ja kondensaat moodustab pinnale õhukese vedelikukelme, esineb kelmeline kondensatsioon - aur kondenseerub, kui soojusvahetuspinna temperatuur on madalam antud rõhule vastavast küllastustemperatuurist. 18.Soojuslevi keskkonna keemisel suures ruumis kriitiline soojuskoormus vee keemisel suures mahus arvutatakse valemiga * - mulli Re*kr=68Ar4/9 *Prk-1/3 Kus Archimedese arv: Ar=( l*3 / 2 )*(´ - "/ " ) Kriitiline Reynoldsi arv: Re*kr=qkr*l */(r") Nu=C*Re*n*Pr1/3 Kui Re* 0,01, siis C=0,0625; n=0,5 Kui Re*>0,01 siis C=0,125; n=0,65 19. Keemine voolamisel torudes alfa/alfa(w) =4*alfa(w)- alfa(k)/ (5*alfa(w)+ alfa(k)) kus alfa soojusülekandetegur keeva vedeliku voolamisel torus W/ m2*K alfa(k) soojusülekandetegur mullilisel keemisel suures ruumis, mis on määratud valemiga: Nu=C*Re*n*Pr1/3 Kui Re* 0,01, siis C=0,0625; n=0,5 Kui Re*>0,01 siis C=0,125; n=0,65
annaabi.ee 
