Lajos Tamás

Az áramlástan alapjai

Fejezetzáró feladatok

Kérem, válaszoljon a következő kérdésekre, illetve oldja meg a következő feladatokat!

KZ.6.1. Egy csőben T = 293 K hőmérsékletű, p = 105 Pa nyomású levegő (R = 287 J/kg/K) áramlik. A maximális sebességet 15 m/s-ra becsüljük. Prandtl-csővel és ahhoz kapcsolt ferdecsövű mikromanométerrel kívánjuk mérni a sebességet. Az alkoholtöltésű (

= 800 kg/m3) ferdecsöves mikromanométerünk szárának dőlésszöge 20°-ig 5°-os lépcsőkben, efölött 10°-os lépcsőkben állítható. A szár 200 mm hosszú. Milyen dőlésszöget választana, hogy minimális legyen a leolvasási relatív hiba? Ennél a dőlésszögnél és 8 m/s áramlási sebességnél mekkora a sebességmérés 1mm leolvasási hibához tartozó relatív hibája?

KZ.6.2. A 6.6.c. ábrán látható víztöltésű mikromanométer függőleges szárának átmérője a 0 szint környezetében 1 mm. A cső egy másik részén az átmérő gyártási hiba folytán nagyobb, 1,1 mm. Mekkora hibát okoz a kapilláris felemelkedés különbözősége? A vízfelszín félgömb alakú, a felületi feszültség állandója σ = 0,072 N/m.

KZ.6.3. Határozza meg, hogy hányszoros szélcsatorna ventilátor teljesítményre van szükség, ha a modell Reynolds-számot a sebesség növelésével, vagy állandó hőmérséklet mellett a nyomás (azaz a sűrűség) növelésével duplázzuk meg.

Kérem, határozza meg, hogy mely(ek) a helyes megállapítás(ok)!

TZ.6.1. Egy gömb alakúnak feltételezett vízcsepp belsejében a nyomás 1.) kisebb, mint a külső nyomás; 2.) nagyobb, mint a külső nyomás. Ugyanolyan átmérőjű, levegővel töltött buborék esetén: 3) a nyomáskülönbség nagyobb; 4.) a nyomáskülönbség kisebb, mint a vízcsepp esetén. (A csepp és a buborék a levegőben lebeg.) Megoldás:

TZ.6.2. A térfogatáram sebességmérés útján történő meghatározására használt

összefüggés alkalmazható,

1.) ha v mindenütt merőleges a

felületelem-vektorra;

2.) ha v mindenütt párhuzamos a

felületelem-vektorral;

3.) csőben történő térfogatáram-mérésnél tetszőleges helyzetű

felületelem esetén;

4.) csőben történő térfogatáram-mérésnél, ha a

felületelemek a cső tengelyére merőleges síkban vannak, tetszőleges irányú v sebesség esetén.

Megoldás:

TZ.6.3. Üvegből készült közlekedőedény, amelynek egyik szára kapilláris, higannyal van feltöltve. A kapillárisban a higany szintje 1.) magasabb; 2.) alacsonyabb; 3.) egyenlő a higany másik szárban lévő szintjével. Ha vizet öntünk a közlekedőedénybe higany helyett, a víz felszíne a kapillárisban: 4.) a higanyéhoz hasonlóan; 5.) a higannyal ellentétes irányban tér ki.

Megoldás:

TZ.6.4. A szűkítőelemmel történő térfogatáram-mérésnél alkalmazott

összefüggésben szereplő 1.) „α” az átfolyási szám; 2.) „ε” az expanziós szám; 3.) „d” a szűkítőelem átmérője; 4.) „ρ” az áramló közeg sűrűsége; 5.) ∆pm a szűkítőelem két oldalán lévő nyomás különbsége; 6.) „d” a szűkítőelem előtti csővezeték átmérője.

Megoldás:

TZ.6.5. A pö (össznyomás), a pst (statikus nyomás) és a pdin (dinamikus nyomás) értékei közötti kapcsolatot az alábbi összefüggés fejezi ki: 1.) pst = pdin – pö ; 2.) pdin = pö – pst; 3.) pdin = pst – pö; 4.) pst = pdin + pö ; 5.) egyik képlet sem helyes.

Megoldás:

TZ.6.6. Kör keresztmetszetű vezetékben ismerjük a sebességmegoszlás görbéjét két, egymásra merőleges átmérő mentén. A térfogatáram összefüggéssel számolható, ha a átlagsebességet a következő módon határozzuk meg: 1.) az átmérőt egyenlő hosszú szakaszokra osztjuk, és az osztáspontokhoz tartozó sebességek számtani középértékét vesszük; 2.) az egyenlő hosszú szakaszok felezőpontjaihoz tartozó sebességek számtani középértékét vesszük; 3.) a két sebességmegoszlás-görbe kiegyenlítése útján nyert integrál-középérték számtani középértékét vesszük; 4.) minden „r” sugárhoz tartozó négy sebesség középértékéből r-rel súlyozott átlagból számolunk; 5.) az előző pontokban felsorolt módszerek egyike sem adja a helyes értéket.

Megoldás:

TZ.6.7. A szélcsatornák elrendezés szerinti osztályozásánál 1.) az áramló levegő útját, 2.) a mérőtérben lévő nyomás és a külső nyomás viszonyát, 3.) a ventilátor konfúzorhoz képesti elhelyezkedését, 4) a mérőtér és környezete közötti kapcsolatot, 5.) a mérőtér és a csillapító kamra sorrendjét vizsgáljuk.

Megoldás:

TZ.6.8. A szélcsatornában áramló levegő hűtése esetén minden más paraméter állandósága mellett 1.) a Mach-szám értéke nő, a Reynolds-szám értéke csökken, 2.) A Mach-szám értéke csökken, a Reynolds-szám értéke nő, 3) a Mach-szám és a Reynolds-szám értéke csökken, 4.) a Mach-szám és a Reynolds-szám értéke nő.

Megoldás:

TZ.6.9. 1.) Kis sebességű szélcsatornáknál a Reynolds-szám azonos értéken tartása fontosabb, mint a Mach-számé, 2.) Transzszonikus szélcsatornáknál mind a Reynolds-szám, mind a Mach-szám azonos értéken tartása fontos, 3.) Szuperszonikus szélcsatornáknál a Reynolds-szám azonos értéken tartása fontosabb, mint a Mach-számé, 4.) Szuperszonikus szélcsatornáknál a Mach-szám azonos értéken tartása fontosabb, mint a Reynolds-számé.

Megoldás:

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2024

ISBN: 978 963 664 080 4

Műszaki tudományok

Az áramlástan alapjai tankönyv egységes szellemben adja át az olvasónak a műszaki gyakorlat igen sok területén fontos szerepet játszó áramlástan alapvető tételeit, gondolatmeneteit és ismereteit. Az elméleti alapok gondos megvilágítása mellett a tankönyv igen nagy hangsúlyt helyez azok igényes mérnöki alkalmazására, az elmélet és gyakorlat szerves kapcsolatának bemutatására, ezért számos, a mérnöki tevékenységben jól alkalmazható táblázatot, diagramot és összefüggést tartalmaz. A korábbi kiadásokhoz képest a tankönyv jelentősen bővült: kiegészült a szélcsatorna méréstechnikával és a közúti járművek áramlástanával, a korábbinál részletesebben tárgyalja az áramlásba helyezett testekre ható erőket, az áramlások numerikus szimulációját, a turbulencia-modellezést, valamint az ezeket megalapozó ismereteket.

Hivatkozás: https://mersz.hu/lajos-az-aramlastan-alapjai//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero