Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Kodutöö". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
balloon, 1bar, 13600, paskal, vooluhulk, 3400, voolukiirus, tõmbepinge, 0004, vooluhulga, manomeeter, balloonis, lõpptemperatuur, tehnikakõrgkool, raskuskiirendus, 1mpa, valige, terastoru, reast, 1000kg, gaasiga, balloonileTauno Sõmmer Iseseisva töö ülesanded Kodutöö Õppeaines: Hüdro- ja pneumoseadmed Mehaanika teaduskond Õpperühm: MI-31 Juhendaja: Rein Soots Tallinn 2010 Ülesanne 1 (variant 4) Avaldada rõhk X mmHg paskalites, baarides ja megapaskalites, kui elavhõbeda tihedus on 13600 kg/m3. Antud: X=100 mmHg = 13600 kg/m3 Leida: X= ? Pa X= ? bar X= ? MPa 13600 kg/m3 elavhõbeda tihedus näitab, et tegu on normaaltingimustega. Teisendan ühikud: 1mmHg = 1 torr 1 torr= 133,3Pa 100 mmHg= 100 torr 100 torr= 100*133,3=13330 Pa 1 bar = 105 Pa 13330Pa= 13330/105 bar=0,1333 bar 1MPa= 106Pa 13330Pa=13330/106=0,01333 MPa Vastus: Juhul kui X on 100mmHg siis see on võrdne 13330 paskaliga, 0,1333 bariga ja 0,01333 megapaskaliga. Ülesanne 3 (variant 4)
V A h , seega V 0,0123 1.2 0,01476m 3 14,8l ... mis tähendab, et pumba tootlikkus peab olema 4% mahuliste süsteemi kadude korral 14,8 q 15,42l / min 0,96 Ülesanne 6 Läbi drosseli voolab vedelik tihedusega ρ = 750 kg/m3. Milline on vedeliku vooluhulk läbi drosseli l/min, kui rõhkude vahe drosseli ees ja järel on Δp = 50 bar. Drosseli avanenud ristlõike pindala A = 4mm2. Vooluhulga tegur μ=0,65 Vastus Δp = 50bar = 50x105 Pa 2p (Näite 1 ja 2, lk. 26, põhjal q A 2 A = 4mm = 0,4x10 m -5 2 hüdraulika õpikust) μ = 0,65 ρ = 750 kg/m3
Vastus: 400kg massiga koormuse vertikaalsel tõstmisel töövedeliku rõhuga 200 bar on vajalik 16,22mm läbimõõduga hüdrosilinder. Kasutades 16 mm standardmõõduga silindrit on töövedeliku rõhk koormuse tõstmisel 205,4 bar. 5 Ülesanne 4. Variant 4 Torustikus voolab vedelik koguses q = 12 l/min. Leida milline peab olema torustiku minimaalne siseläbimõõt d [mm], et tagada lubatud vedeliku voolukiirus v = 4 m/s. Valida sobiva läbimõõduga terastoru standardsete toru läbimõõtude reast. Millist maksimaalset rõhku p [bar] talub valitud toru, kui toru materjali lubatud tõmbepinge Rm= 400 N/mm2 ? Valemid. Mahulise vooluhulga valem on: q v = vA v = töövedeliku voolukiirus m s A = voolu ristlõikepindala m 2 Siit saame tuletada toru siseava ristlõikepindala leidmiseks valemi: A= qv m[ s ]×10 3 -6
Õppeaines: HÜDRAULIKA JA PNEUMAATIKA Transporidteaduskond Õpperühm: TLI-31 Üliõpilane: Indrek Kaar Juhendaja: Rein Soots Tallinn 2008 Ülesanne 1. Avaldage rõhk 250 mHg paskalites, baarides ja megapaskalites, kui elavhõbeda tihedus on 13600kg/m³. Anuma põhjale mõjub vedeliku kaalust tingituna surve, mis on sõltuv vedeliku samba kõrgusest h anumas ja vedeliku tihedus Antud: p= 250 mmHg = 13600 kg/m3 1 mmHg = 133,322 Pa 1 bar =105 Pa 250mmHg · 133,322 = 33330,5 Pa 33330,5 : 105 = ,0333 bar 0,333 : 10 = 0,033 MPa Leida: p = Pa-s, bar, MPa Vastus: Rõhk paskalites 33330,5 Pa, baarides ,0,333 bar ja megapaskalites 0,033 MPa. Ülesanne 2. Vertikaalselt paiknev hüdrosilinder peab tõstma koormust massiga 1000 kg. Milline peab
Archimedese konstant, [~3,14] 2 d A 0,006125m 2 A = d = 2 = 2 = 0,0883m = 88,3mm 2 3,14 Vastus: Silindri minimaalne läbimõõt peaks olema 88,3 mm. Ülesanne 4 Antud: q = 100 l/min = 0,1 m3/min = 0,00167 m3/s v = 3 m/s Leida: Ds = ? Lahendus: 1) Leian toru ristlõike pindala. m3 q = vA s kus: q mahuline vooluhulk, [l/m] A voolu ristlõike pindala, [m2] v vedeliku voolukiirus, [m/s] m3 0,00167 q s = 0,000417 m 2 q = vA A = = v m 4 s 2) Leian toru diameetri: 2 d A = 2 kus: A - vedelikuga koormatud seina osa pindala, [m2]
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
pumba minimaalselt vajalik tootlikus q l/min. 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
On teada, et süsteemi mahulised kaod moodustavad pumba 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
0,004*106 = 97992 pvaak pvaak = 97992 0,004*106 = 93992 Pa 94 kPa = 0,004*106 = 101858 pvaak pvaak = 101858 0,004*106 = 97858 Pa 98 kPa = = 93992 Pa = 760*93992/101325 = 705mm Hg = 97858 Pa = 760*97858/101325 = 734mm Hg Vastus: Vaakummeetri näit on 94 kPa ja 705mm Hg ning 98 kPa ja 734mm Hg. 1 14 Balloonis on suruõhk temperatuuril 15ºC rõhul 4,8 Mpa. Tulekahju ajal tõuseb temperatuur balloonis 450ºC-ni. Kas balloon lõhkeb, kui on teada, et sellel temperatuuril kannatab balloon rõhku kuni 9,8 Mpa? v = const T1 = 15+273,15=288,15K T2 = 450+273,15=723,15 p1 = 4,8Mpa p2 = ? p1 / p2 = T1 / T2 p2 = T2p1 / T1 = =723,15 * 4800000 / 288,15 = 12046225,92 Pa =12,046 Mpa Vastus: Rõhk on suurem, kui 9,8 Mpa, seega balloon lõhkeb. 1 23 Määrata toru diameeter, mis on vajalik masuudi põletamisel tekkiva suitsugaasi ärajuhtimiseks, kui tunnis põletatakse 800 kg kütust
. Esiteks anuma põhjale mõjuva rõhu P. Teiseks arvutasin samale põhjale rakenduva jõu F, teades, et põhjapindala on 2 ruutmeetrit. Vastuseks sain, et F=2696 kN 4 2. ISESEISEV TÖÖ NR. 2 2.1 Ülesanne Ülesandes tuleb dimensioneerida kahepoolse toimega silinder liikumisele ( - ) suunas vastavalt Sele 2. Leian kolvi läbimõõdu D1, hõõrdejõu, koormusfaktori Lo ning vooluhulga vastavalt voolukiirusele v. Hõõrdeteguriks on , rõhk süsteemis on P Mpa. 2.2 Lähteandmed Variant 2 Kolvivarre läbimõõt: D2=8 mm Voolukiirus: v=0,8 m/s Mass: m=130 kg Hõõrdetegur: μ=0,61 Rõhk süsteemis: P=0,6 MPa Sele 2 Eelisarvude rida: 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 140, 160, 200, 250, 320 mm 2.3 Lahendus Tuleb leida hõõrdejõud, mille silinder peab ületama , kasutades valemit: F=μ× m× g
Välisrõhk P1=3 bar Vedeliku tihedus = 950 kg/m3 Põhja pindala Sp=2m2 Leian vedeliku rõhu pvedelik=h**g=A**g pvedelik=25*950*9,81=232987,5 [Pa]=0,232 [MPa]=2,32 [bar] Leian rõhu anumas P= pvedelik+P1 P=2,32+3=5,32 [bar] = 532000 [Pa] Arvutan jõu anuma põhjas F=P*Sp F=532000*2=1064000 [N]=1063 [kN] Vastus: Põhjale mõjuv rõhk P=5,32[bar]. Anuale mõjuv jõud põhjas F=1063 [kN] 2. Ülesanne – silindri dimensioneerimine Antud: Kolviläbimõõt D2=10 mm Vedeliku voolukiirus v=1,2 m/s Mass m=80 kg Hõõrdetegur μ= 0,8 Rõhk süsteemis P=0,7 MPa Leian hõõrdejõu F=m*g* μ=80*9,81*0,8=627,81 [N] ≈ 628 [N] √( 2 2 π ( D 1 −D 2 ) 2 4F - Leian kolvi läbimõõdu Fteor =p* 4 D1=
Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused Kui mitte arvestata vedeliku pinnal ja vedelikus endas esinevaid hõõrdejõude, võib voolamisprotsessi lugeda ideaalseks. Edasi me käsitlemegi ideaalset voolamisprotsessi, kuna seda on võimalik kirjeldada piisavalt täpselt. Voolamisseadus Torus voolava vedeliku kogus mingil ajahetkel on toru igas punktis ühesugune (sele 2.9). Sele 2.9 - Voolamine Vedeliku vooluhulk Q saadakse jagades vedeliku ruumala V ajaga t: Q = V/t Vedeliku kogus V saadakse korrutades toru ristlõike A pikkusega s (sele 2.10, 1): V=A×s Kui asendada V A × s (sele 2.10, 2) siis saame: A×s Q= t Jagades teekonna s ajaga t saame vedeliku voolukiiruse: s v= t 18
KOOLIFÜÜSIKA: SOOJUS 1 (kaugõppele) 4. MOLEKULAARFÜÜSIKA ALUSED Molekulaarfüüsika käsitleb soojusprotsesse, lähtudes aine koosseisu kuuluvate aatomite (molekulide) soojusliikumisest. Gaaside kirjeldamisel kasutame ideaalse gaasi mudelit. Ideaalse gaasi korral jäetakse molekulidevahelised jõud arvestamata, mistõttu gaasi siseenergia on gaasi molekulide summaarne kineetiline energia. Gaasid tavatingimustes (veeldumistemperatuurist kõrgematel temperatuuridel ja normaalsetel rõhkudel) on küllalt hästi vaadeldavad ideaalse gaasina. 4.1 Mool, molaarmass, ühe molekuli mass Mool on SI-süsteemi ainehulga ühik. Mool on süsteemi ainehulk, mis sisaldab sama palju elementaarseid koostisosakesi, nagu on aatomeid 0,012 kilogrammis ¹²C (süsiniku isotoobis massiarvuga 12). Mooli kasutamisel peab täpsustama koostisosakeste tüüpi, milleks võivad olla aatomid, molekulid, ioonid, elektronid, mingid teised osakesed või eespool nimetatud osakeste kindlalt määratletud gr
∆�ℎ1−2= λ*l/d*ρ*v2/2 ∆�ℎ1−2= 0.035(5)*130/0.018*900*3.52/2=1415555.533 Pa 4. Arvutame kohttakistustest põhj. rõhukadu 1-2 vahel ∆��1−2= Σξ*ρ*v2/2 ∆��1−2=30*900*3.52/2= 165375 Pa 5. Arvutan hõõrde- ja kohttakistuste summa ∆�1−2= ∆�ℎ1−2+ ∆��1−2 ∆�1−2=1415555.533+165375=1580930.533 Pa = 15.80930533 bar Vastus: Rõhukadu p1 2 = 15.80930533 bar Ülesanne 3. Antud: ql=1m3/s – vooluhulk d1=1.8m r1=0.9m A1=2.544690049m2 d2=1.9m r2=0.95m A2=2.83528737m2 d3=0.45m r3=0.225m A3=0.15904312 m2 d4=2m r4=1m A4=3.141592654m2 d5=2.5m r5=1.25m A5=4.908738521m2 υ=0.0008m2/s Leida: Voolukiirused v1; v2; v3; v4; v5; ja voolureziimid Re. Lahenduskäik: 1. Arvutan ristlõike pindalad. Ristlõike pindala valem: A=Π*r2 d1=1.8m r1=0.9m A1=2.544690049m2 d2=1.9m r2=0.95m A2=2.83528737m2 d3=0.45m r3=0.225m A3=0.15904312 m2
1. Hüdroajami mõiste. Tema kasutamist soosivad ja piiravad asjaolud. Hüdroajamiks nimetatakse sellist ajamit, milles energia kandjaks on vedelik. Hüdroajami väljundis muudetakse vedeliku hüdrauliline energia, mida iseloomustavad vedeliku rõhk ja vooluhulk, mehaaniliseks energiaks, mida kasutatakse seadme töös vajalike jõudude ja liikumiste saamiseks. Soosivad asjaolud: · Võimalus saada suuri jõude ja jõumomente suhteliselt väikeste komponentide abil. · Lihtne on saada nii kulgevat kui ka pöörlevat liikumist. · Liikumiste täpne positsioneerimine. · Võime startida suurtel koormustel. · Lihtne vältida ülekoormust.
Õhu füüsikalised omadused Rõhk on füüsikaline suurus , mis võrdub pinnale risti mõjuva jõu ja pindala suhtega: p = F / S , kus p - rõhk F - jõud (ühik njuuton N), S - pindala (ühik ruutmeeter) Rõhu mõõtühikud Rõhu ühik SI-süsteemis on paskal; 1Pa = 1N/m². 1 Pa - on väga väike ühik, seetõttu kasutatakse praktikas ühikut 1 bar = 100 000 Pa = 0,1 MPa Elavhõbedasammas: mmHg (torr); 1bar = 750 torr Kui välisjõud mõjub tahkele kehale, siis annab keha rõhu edasi mõjuva jõu suunas. Vedelikud ja gaasid alluvad Pascali seadusele. Pascali seaduse ehk hüdrostaatika põhiseaduse kohaselt kandub rõhk vedelikus või gaasis edasi igas suunas ühteviisi. Boyle'i-Mariotte'i seadus Gaas täidab alati kogu ruumi. Õhu rõhk ja ruumala on omavahel seotud. Kui
kaugus vedeliku pinnast vertikaalsuunas, m, - vedeliku tihedus, kg/m3, g - raskuskiirendus, 9,81m/s2. pinnale mõjub välisrõhk, siis rõhk vedeliku sees on selle välisrõhu võrra suurem (joon. 3). Joonis 3 Sellisel juhul: p = p0+hg N/m2, kus p0 - vedeliku vabale pinnale mõjuv väline ülerõhk, N/m2 . Antud juhul arvutatav kui kolvi abil vedelikule tekitatud rõhk. po=F/A(Pa) 7)Rõhu mõõtühikud, nende dimensioonid, tähised. SI mõõtühikute süsteemis on rõhu põhiühikuks paskal, mille tähis on Pa. 1 Pa = 1 N/m2.: kilopaskal, 1 kPa = 103 Pa ja megapaskal, 1 MPa = 106 Pa Laialdaselt kasutatakse mittesüsteemset ühikut baar, tähisega bar. 1 bar = 105 Pa Baar sobib hästi rõhkude skaalasse olles arvuliselt lähedane õhurõhule ja asendades senist tehnikas kasutatud rõhuühikut tehniline atmosfäär (at). 1 at = 1 kgf/cm2 = 0,981 bar. 1 mm Hg =1 torr (Tr) , millimeetrit elavhõbeda sammast, 1 torr = 133,3 Pa. 1 mm H2O, millimeetrit veesammast, 1mm H2O = 9,81 Pa.
TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING KODUSED ÜLESANDED AINES HÜDRAULIKA, PNEUMAATIKA Variant: NR. 9 Mehaanikateaduskond Üliõpilane: Õpperühm: Õppejõud: Tallinn Ülesanne 2 Arvutage, milline on vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk, kui mahuti on täidetud vedelikuga, mille tihedus on = 850kg/m3 ja vedeliku vabale pinnale mõjub väline ülerõhk p0 = 1,2 bar. Vedeliku taseme kõrgus mahutis on 14 m. Antud: = 650kg/m3 p0 = 0,028 bar = 2800Pa h = 2,5m g = 9,8 p=? p = hg + p0 p = 650 2,5 9,8 + 2800 = 18725 N/m 2 = 0,19bar Vastus: Vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk on 0,19 bar. Ülesanne 4 Vertikaalselt paiknev hüdrosilinder peab tõstma koormust massiga m=5600 kg. Milline peab olema koormust tõstva silindri minimaalne läbimõõt d mm, kui rõhk süst
Ühtlane sirgjooneline liikumine Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v ∆ x x 2−x 1 Keskmine kiirus: v= = ∆ t t 2−t 1 dx Hetkkiirus: v= dt m Ühik (v): s Ühtlaselt kiirenev liikumine Mõisted: asukoha muutus (läbitud teepikkus) ∆x, aeg ∆t, kiirus v, kiirendus a ∆ v v −v 0 v=v + a ∆ t Kiirendus: a= = ⇛ 0 dx=(v+v0)/2xt ∆t ∆t m Ühik (a10): s2 Newtoni 2. seadus Mõisted: keha kiirendus a, kehale mõjuv jõud F (summaarne jõud), keha mass m F Kiirendus: a= ⇛ F=am m m Ühik (F): 1 N =1 2 ⋅ 1 kg s Gravitatsioon Mõisted: gravitatsioonilise vabalangemise kiirendus g, keha mass m, gravitatsiooniline konstant G, Maa mass M, Maa raadi
Toodetakse ka rõhuregulaatoreid, kus puudub õhu väljalaske võimalus. Reguleerimine toimub analoogiliselt eelmisele regulaatorile. Sele 34 - Õhu väljalasketa rõhuregulaator 34 4.2.4 Õliti Õliti ülesandeks on lisada õhule õli. Õli imetakse õlianumast tänu õlitist läbivoolavale õhule. Samas õli pihustatakse ja see seguneb läbivoolava õhuga. Õliti kasutamisel tuleb jälgida, et õlitist läbivoolava õhu voolukiirus oleks piisavalt suur. Vastasel korral ei funktsioneeri õliti normaalselt. Õhk liigub läbi õliti (sele 35) sissevooluavast (1) väljavooluavasse (2). Reguleerimiskruvi abil reguleeritakse düüsi kaudu anumasse (5) juhitava õhu kogust. Anumas (5) oleva rõhu ja düüsis oleva alarõhu toimel voolab õli läbi toru (4) üles ja tilgub ruumi (3). Õli seguneb õhuga ja liigub kanali kaudu väljavoolu avasse (2). Sele 35 - Õliti 4.3 Suruõhu ettevalmistamise plokk
Toodetakse ka rõhuregulaatoreid, kus puudub õhu väljalaske võimalus. Reguleerimine toimub analoogiliselt eelmisele regulaatorile. Sele 34 - Õhu väljalasketa rõhuregulaator 34 4.2.4 Õliti Õliti ülesandeks on lisada õhule õli. Õli imetakse õlianumast tänu õlitist läbivoolavale õhule. Samas õli pihustatakse ja see seguneb läbivoolava õhuga. Õliti kasutamisel tuleb jälgida, et õlitist läbivoolava õhu voolukiirus oleks piisavalt suur. Vastasel korral ei funktsioneeri õliti normaalselt. Õhk liigub läbi õliti (sele 35) sissevooluavast (1) väljavooluavasse (2). Reguleerimiskruvi abil reguleeritakse düüsi kaudu anumasse (5) juhitava õhu kogust. Anumas (5) oleva rõhu ja düüsis oleva alarõhu toimel voolab õli läbi toru (4) üles ja tilgub ruumi (3). Õli seguneb õhuga ja liigub kanali kaudu väljavoolu avasse (2). Sele 35 - Õliti 4.3 Suruõhu ettevalmistamise plokk
Soojusõpetus Füüsikaline suurus Tähis Ühiku nimi Ühik Temperatuur T kraad, Kelvin °; K Rõhk P paskal Pa Ruumala V kuupmeeter m3 Mass m kilogramm kg Molaarmass µ kg/mol Soojushulk Q dzaul J Konstandid: J Universaalne gaasikonstant: R = 8,31 mol K
punktidesse. 0-lugemiks on rõhk p = 0. Sellise skaala järgi mõõdetud rõhku nimetatakse absoluutseks rõhuks. Relatiivse skaala 0-lugemiks on õhurõhk. Õhurõhust suuremat rõhku nimetatakse ülerõhuks. Seda rõhku näitavad manomeetrid, mistõttu nimetatakse teda ka manomeetriliseks rõhuks. Õhurõhust väiksemat rõhku nimetatakse alarõhuks e vaakumiks. Alarõhku mõõdetakse vaakummeetriga. 5. Vedelike voolamise seadused. Elementaarjuga. Elementaarjoa vooluhulk. Vedeliku voolu pidevusvõrrand. Vedeliku vooluhulga jagunemine ristumiskohtades. 6. Rõhulangud torudes ja aparaatides. Bernoulli võrrand ideaalvedelike ja reaalvedelike kohta, selle geomeetriline tõlgendus. Energiakaod vedeliku liikumisel. 7. Vedelike voolamise tüübid laminaarne, turbulentne. Kiiruse jaotus laminaarses ja turbulentses voolus. · Laminaarsel(kihilisel) voolamisel on vedeliku osakestel vaid vedeliku voolusuunaline kiirus. Vedeliku
Tartu 2014 Sisukord Sissejuhatus..........................................................................................................................................3 1. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe........................................4 2. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused.....................5 3. Vee voolukiirus aparaadis.................................................................................................................5 4. Aparaadi soojuskoormus..................................................................................................................6 5. Auru kulu protsessi läbiviimiseks.....................................................................................................6 6. Soojusülekandetegur vee poolel.............................................................
Tallinna Tehnikaülikool Keemiatehnika instituut Laboratoorne töö õppeaines Gaaside ja vedelike voolamine HÜDRODÜNAAMIKA ALUSED Õpilane: Õppejõud: Jelena Veressinina Õpperühm: KAKB Sooritatud: 15.05.2015 Esitatud: Tallinn 2015 Teooria 1. Vedelike voolamine torustikes Torustikus vedeliku või gaasi liikumapanevaks jõuks on rõhkude vahe, mida on võimalik tekitada pumbaga, kompressoriga või vedeliku nivoo tõstmisega. Teades hüdrodünaamiks põhiseadusi on võimalik leida rõhkude vahe, mis on vajalik selleks, et teatud kogus vedelikku või gaasi panna liikuma etteantud kiirusega ning järelikult ka vedeliku voolamiseks vajaminevat energiakulu. Samuti on võimaliklahendada ka pöördülesannet- leida ettean
Leida voolu kiirus, lugedes gaasi kokkusurumatuks. m g= 0,51 kg ρ = 7,5 kg/m3 t = 30 min d = 2 cm = 0,02 m mg V= =0,51 ∙7,5=0,068 m3=68 l ρ 2 S=π r d 2 π∙ () 2 =π ∙ 0,012=3,142 ∙10−4 m2 V 0,068 m3 l= = =216,42 m S 3,142 ∙10−4 m2 l 216,42m 216,42m v= = = =0,12 m/s t 30 min 1800 s Vastus: gaasi voolukiirus on 0,12 m/s 8 ÜLESANNE 8 Rõhtsas torus, mille diameeter on 5 cm, voolab vesi hüdrostaatilisel rõhul 2·10 -5 Pa kiirusega 20 m/s. Kui suur on hüdrostaatiline rõhk toru peenikeses osas, mille diameeter on 2 cm? d1 = 5 cm=0,05 m ρ= 1000kg/m3 P1= 2·10-5 Pa V1= 20 m/s d2= 2cm=0,02m S 1 ∙ V 1=S2 ∙V 2 S1∙ V 1 V 2= S2 d1 2 S 1=π ∙
Soojustehnika eksamiküsimused. Aroni nägemus soojuse eksamist, ei vastuta õigsuse eest ja osad joonised ja asjad puudu ka. 1. Mida käsitleb soojustehnika ja termodünaamika ? Soojusthenika teadusharu, mis käsitleb kõiki soojusega seotud nähtusi, kusjuures on rakendusteadus. Alused rajanevad termodünaamikal ja soojuslevil. ST tegeleb soojuse tootmise ja transportimisprotsessidega, samuti jahutusprotsessidega külmutustehnika. Termodünaamika Teadus mis tegeleb erinevate energialiikide vastastikuste muundumistega (hõlmab keemilisi, füüsikalisi, mehaanilisi, sooojuslike ning elektromagneetilisi nähtusi) 2. Energia mõiste ja mõõtühikud? Energia objekti töövõime, töövaru, s.t. kehade võime panna tööle teisi kehi. Ühikud: Peamine: J(dzaul), J=N*m=kg*m²/s², (kJ, MJ, GJ) , veel: Wh(3600J), cal(4,19J) 3. Primaarenergia ja sekundaarenergia. Energia liigid. Taastuvad ja mittetaastuvad energiavarud. Primaarenergia kõik
Soojustehnika eksamiküsimused. Aroni nägemus soojuse eksamist, ei vastuta õigsuse eest ja osad joonised ja asjad puudu ka. 1. Mida käsitleb soojustehnika ja termodünaamika ? Soojusthenika teadusharu, mis käsitleb kõiki soojusega seotud nähtusi, kusjuures on rakendusteadus. Alused rajanevad termodünaamikal ja soojuslevil. ST tegeleb soojuse tootmise ja transportimisprotsessidega, samuti jahutusprotsessidega külmutustehnika. Termodünaamika Teadus mis tegeleb erinevate energialiikide vastastikuste muundumistega (hõlmab keemilisi, füüsikalisi, mehaanilisi, sooojuslike ning elektromagneetilisi nähtusi) 2. Energia mõiste ja mõõtühikud? Energia objekti töövõime, töövaru, s.t. kehade võime panna tööle teisi kehi. Ühikud: Peamine: J(dzaul), J=N*m=kg*m²/s², (kJ, MJ, GJ) , veel: Wh(3600J), cal(4,19J) 3. Primaarenergia ja sekundaarenergia. Energia liigid. Taastuvad ja mittetaastuvad energiavarud. Primaarenergia kõik
P = F/S (1), kus F on pinnaühiku normaali suunas mõjuv jõud. Rõhu mõõtühikuks on 1 N/m2. Kuna viimane on väga väike ühik, siis kasutatakse praktikas suuremate rõhkude mõõtmiseks ühikuid 103 N/m2 = 1 kN/m2 või 106 N/m2 = 1 MN/m2. Sageli mõõdetakse väiksemaid rõhke kas vee-või elavhõbedasamba millimeetrites. 1 N/m2 = 0,102 mmVs = 0,00750 mmHg, samuti baar`ides ja atmosfäärides. SI süsteemis on rõhuühikuks paskal (Pa) . Võttes (1) jõuks 1N(kg/(m s2) ja pindalaks S=1m2, saame P = F/S = 1N/m2 = N/m2 = kg m/(m2 s2) = kg/(m s2) = Pa Praktikas on enamkasutatud suurem ühik kilopaskal (kPa) ja megapaskal ( Mpa) 1Pa = 10-3kPa = 10-6 Mpa Normaalne atmosfääri rõhk on 101325 Pa (760 mmHg) temperatuuril 0 C, mõõdetud mere 0 pinnal 45 laiuskraadil. 0
tundmisest ,siis liikuva vedeliku kohta on vaja teada ka voolamise kiirust ( u ) ning liikumisega kaasneva hõõrde tõttu ka vedeliku viskoossust. Üks vedeliku voolamisega seotud tegureid on aeg ( t ) . Sellist liikumist , milles nii kiirus u kui rõhk p millises tahes vedeliku punktis sõltuvad peale ruumikoordinaatide ka ajast , nimetatakse muutuvaks e. ebastatsionaarseks voolamiseks. Muutuv voolamine on näiteks voolamine tühjeneva anuma avas ( vedeliku tas alaneb , mistõttu välja voolukiirus väheneb pidevalt ), või hüdrauliline löök survetorustikus ( kiirus väheneb äkki nullini ja rõhk kasvab ). Muutumatu e. statsionaarne voolamine ajast ei sõltu. Igapäeva hüdraulikas on tegemist peamiselt muutumatu voolamisega ; selline on vee liikumine torustikes , kanalites . Täiesti muutumatut voolamist ei ole ,kuid kui muutumine on aeglane , siis see märgatavaid kiirendusi ei põhjusta. Vedelike voolamise põhivõrrandiks on nn. Bernoulli võrrand .Hõõrdevaba vedeliku
PNEUMOTRANSPORDISÜSTEEMI ARVUTUS 1. ÕHUVOOLU PARAMEETRID 1. Clapeyroni võrrand (kirjeldab ideaalseid gaase): p ñ= , R universaalne gaasikonstant R=286,7 Jkg-1K-1 RT 2. Normaaltingimustel (T=293 K, p=0,101 MPa, suhteline niiskus = 0,5 ) on õhu tihedus kg N s = 1,2 3 , dünaamilise viskoossus µ = 17,95 10 -6 , kinemaatilise viskoossus m m2 m2 µ = 14,9 10 - 6 ( = ) s 3. Õhu niiskuse mõju tema tihedusele võib jätta arvestamata. Õhuvoolu kirjeldatakse - õhu liikumise keskmise kiirusega vkeskm (m/s) - õhu mahukulu Q=Fvkeskm (m3/s), kus F toru ristlõige , m2 Õhu staatiline rõhk pst on
1 3. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused Vee keskmine temperatuur: tkesk = ta t ; °C Selle temperatuuri järgi leitakse veetabelist järgmised näitajad: Soojusjuhtivustegur =......... kcal/m°Ch Tihedus (erikaal) = ......... kg/m3 Erisoojus c = ......... kcal/kg°C Kinemaatiline viskoossus = ...... 10-6 m2/s Prandtli kriteerium Pr = ......... 4. Vee voolukiirus aparaadis Kui vesi voolaks 1 torus korraga, avalduks voolukiirus: G w(1) = ; m/s 3600 0,785 ds 2 G aparaadi tootlikkus; kg/h (lähteandmetes). ds toru siseläbimõõt; m (lähteandmetes, teisendada mm m). vee tihedus; kg/m3 (vt. punkt 3). Sobivaim voolukiirus on vahemikus 1,52 m/s. Juhul kui voolukiirus tuleb väga suur (üle 3 m/s), siis suurenevad järsult kulutused veepumbale (pump tuleb
energeetilises vastasmõjus. Väliskeskkond on termodünaamilist süsteemi ümbritsev suure energia mahtuvusega keskkond, mille teatud olekuparameetrid (T, p jne.) ei muutu, kui süsteem mõjutab teda soojuslikul, mehaanilisel või mõnel muul viisil. Termodünaamilise süsteemi üks lihtne näide on gaas balloonis. Süsteemi ja ümbruskeskkonna vaheline piir on ballooni sisepind, ümbruskeskkonna moodustab aga balloon ise koos seda ümbritseva õhuga. Termodünaamiline süsteem võib olla homogeenne või heterogeenne. Homogeenses süsteemis on aine füüsikalis-keemilised omadused kõigis punktides ühesugused. Sellise süsteemi näiteid on gaas, vesi ja jää. Heterogeenseks nimetatakse süsteemi, mille üksikosade füüsikalis-keemilised omadused on erisugused. Seejuures on süsteemi osad üksteisest eraldatud lahutuspinnaga. Heterogeenne süsteem on näiteks vesi ja jää, aur ja vesi, aur ja jää.
annaabi.ee 
