KURZUS: Hő- és áramlástan

MODUL: III. modul: Valóságos kontínuumok áramlása

III. modulzáró feladatsor

| 1. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A tapadási feltétel azt jelenti, hogy a szilárd test felületével érintkező folyadékrészecskék sebessége mindig zérus.
2. | A nyugalomban lévő valóságos folyadékok és gázok belső súrlódása a szilárd testek tapadási súrlódásánál sokkal kisebb.
3. | A plasztikus közegek nagyon jól hasonlítanak, a newtoni közegekhez, de jelentős nyugalmi súrlódással rendelkeznek.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) Az 1. helyes a többi helytelen.
| b) Az 1. helytelen a többi helytelen.
| c) A 2. helyes a többi helytelen.
| d) A 2. helytelen a többi helyes.
| e) A 3. helyes a többi helytelen.
| f) Az 1. és a 2. helyes, a 3. helytelen.
| g) Mindhárom helyes.
1 pont
2. kérdés
Válassza ki az alább megadott lehetőségek közül a hiányos meghatározás végére helyesen illeszkedőt!
Az áramlástani hasonlóság biztosítása tehát úgy történik, hogy a modellkísérletnél a kiválasztott hasonlósági kritérium ugyanazon értékét kell biztosítani, mint amilyen majd a valóságos körülmények között megvalósul...
| a) a modellkísérletnél a körülmények lehető legpontosabb hasonlóságát kell biztosítani a valóságos körülményekkel.
| b) a modellkísérletnél a modell megfelelő méreteinek ugyanazon arányát kell biztosítani, mint amilyen majd a valóságos körülmények között megvalósul.
| c) a modellkísérletnél a kiválasztott hasonlósági kritérium ugyanazon értékét kell biztosítani, mint amilyen majd a valóságos körülmények között megvalósul.
| d) modellkísérletnél a kiválasztott áramlástani paraméter ugyanazon értékét kell biztosítani, mint amilyen majd a valóságos körülmények között megvalósul.
| e) modellkísérletnél az áramlásra jellemző erők ugyanazon értékét kell biztosítani, mint amilyen majd a valóságos körülmények között megvalósul.
1 pont
3. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A nyomásveszteség azt fejezi ki, hogy az ideális körülmények között az áramvonal végpontjában kiszámított nyomásnál mennyivel lesz kisebb a nyomás valóságos kontínuum áramlása esetén.
2. | A nyomásveszteség általában nem azonos az áramvonal ill. a csővezeték mentén mérhető nyomáskülönbséggel.
3. | Az áramlás irányában akkor nő a nyomás, ha az áramlás irányában szűkül a csővezeték.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) Az 1. és a 3. helyes, a 2. helytelen.
| b) Az 1. és a 2. helyes, 3. helytelen.
| c) Az 1. helyes, a 2. és a 3. helytelen.
| d) Az 1. és a 2. helytelen, a 3. helyes.
| e) Mindhárom helyes.
1 pont
4. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | Csőben lezajló áramlás sebesség profilja egy forgási paraboloid.
2. | Csőben lezajló turbulens áramlás sebességprofiljára az a jellemző, hogy az áramlás magjában a sebesség gyakorlatilag állandó.
3. | A lamináris áramlásban a sebességvektorok egymással párhuzamosak, ezért ez a valóságos áramlás hasonlít a legjobban az ideális áramlásra.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) Egyik sem helyes.
| b) Az 1. és a 2. helytelen, a 3. helyes.
| c) Az 1. helyes, a 2. és a 3. helytelen.
| d) Az 1. és a 2. helyes, 3. helytelen.
| e) Az 1. és a 3. helyes, a 2. helytelen.
| f) Mindhárom helyes.
1 pont
5. kérdés
Válassza ki az alább megadott lehetőségek közül a meghatározás végére helyesen illeszkedőt!
Hidraulikailag sima csőről beszélünk, ha...
| a) a csőfal fizikai érdessége a határréteg vastagságánál lényegesen kisebb.
| b) a csőfal fizikai érdességének legnagyobb értéke sem zavarja a határréteg áramlását.
| c) a csőfal fizikai érdessége a cső átmérőjéhez képest elhanyagolhatóan kicsi.
| d) a csőfal relatív érdessége a határréteg vastagságánál lényegesen kisebb.
| e) a csőfal fizikai érdessége a kritikus Reynolds-számhoz tartozó értéknél kisebb.
1 pont
6. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A határréteg leválása akkor következhet be, ha a szilárd test felülete mentén az áramlás irányában a sebesség csökken.
2. | A határréteg leválása a határréteg vastagodása nélkül is bekövetkezhet.
3. | A határréteg leválása következtében a szilárd test felülete mentén visszaáramlás indulhat meg.
Válassza ki a megadott egyenletekre vonatkozóan az alábbi értékelések közül a helytállót.
| a) Mindhárom helyes.
| b) Egyik sem helyes.
| c) Az 1. helyes, a 2. és a 3. helytelen.
| d) Az 1. és a 2. helyes, 3. helytelen.
| e) Az 1. és a 3. helyes, a 2. helytelen.
| f) Az 1. és a 2. helytelen, a 3. helyes.
1 pont
7. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A szállítómagasság a folyadék csővezetékes szállításának teljes energiaszükségletét adja meg, a folyadék egységnyi tömegére vonatkoztatva.
2. | A veszteségmagasság a folyadék csővezetékes szállítása során keletkező energiaveszteséget adja meg a folyadék súlyegységére vonatkoztatva.
3. | A csővezeték jelleggörbéje a veszteségmagasság változását a térfogatáram függvényében mutató másodfokú függvény.
Válassza ki a megadott egyenletekre vonatkozóan az alábbi értékelések közül a helytállót.
| a) Az 1. helyes, a 2. és a 3. helytelen.
| b) Az 1. és a 2. helyes, 3. helytelen.
| c) Az 1. helytelen a 2. és a 3. helyes.
| d) Az 1. és a 2. helytelen, a 3. helyes.
| e) Mindhárom helyes.
| f) Egyik sem helyes.
1 pont
8. kérdés
Három állítást közlünk.
1. | A szárnyprofil állásszöge az a szög, amit a szárny a vízszintessel bezár.
2. | A szárnyprofil nyomott oldalán a sebesség kisebb a szívott oldalán nagyobb.
3. | A szárnyprofil szívott oldalán következhet be leválás.
Válassza ki a fenti állításokra vonatkozó értékelések közül a helytállót.
| a) Az 1. és a 2. helyes, a 3. helytelen.
| b) Az 1. és a 3. helyes, a 2. helytelen.
| c) Az 1. és a 3. helytelen, a 2. helyes.
| d) Az 1. és a 2. helytelen, a 3. helyes.
| e) Mindhárom helyes.
| f) Mindhárom helytelen.
1 pont
1. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Egy 700 mm belső átmérőjű, 8,3 km hosszú csővezetéken percenként 18,2 tonna kőolajat szállítanak. Az olaj dinamikai viszkozitási tényezője 4,65 Ns/m 2, sűrűsége 875 kg/m 3.
Határozzuk meg, hogy
milyen az áramlás jellege, mekkora a szállítás során keletkező összes energiaveszteség (kJ/kg) mértékegységben, mekkora a veszteségek fedezéséhez szükséges teljesítmény (kW) mértékegységben.
Az áramlás jellege, a keletkező energiaveszteség és a veszteségek fedezéséhez szükséges teljesítmény sorrendben
| a) lamináris; 2,593; 786,5
| b) lamináris; 1,356; 456,5
| c) lamináris; 3,62; 914,3
| d) lamináris; 1,19; 327,4
| e) turbulens; 2,26; 635,2
| f) turbulens; 3,62; 914,3
3 pont
2. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Határozzuk meg annak a diffúzornak a hatásfokát és veszteségi tényezőjét (a belépő keresztmetszeti sebességre vonatkoztatva), melynek belépő keresztmetszetében a sebesség 1,17 m/sec.
A diffúzor által összekapcsolt két csővezetékre vonatkozó átmérők aránya 1,25.
A diffúzor be- és kilépő keresztmetszete között mért nyomáskülönbség (vízszintes helyzetben) 322 Pa.
A diffúzor hatásfoka és veszteségi tényezője:
| a) 0,7; 0,15
| b) 0,7; 0,28
| c) 0,65; 0,35
| d) 0,9; 0,17
| e) 0,8; 0,12
| f) 0,8; 0,32
| g) 0,65; 0,17
3 pont
3. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Egy csővezeték két pontjában végzett mérések eredményei a következők:
1. pont | 2. pont
1,23 bar | 1,52 bar
80 mm | 100 mm
Az első mérési pont 0,53 m-el magasabban van mint a második. Melyik irányba áramlik a folyadék a csővezetékben? A folyadék térfogatárama 226,2 dm3/min.
Határozzuk meg a keletkező nyomásveszteséget és a csővezeték jelleggörbéjének egyenletét!
Az áramlás iránya, a keletkező nyomásveszteség (Pa) mértékegységben és a jelleggörbe állandója (Pa/(dm 3/min)2) mértékegységben
| a) 1 →2; 23540; 104,1
| b) 1 ←2; 23540; 104,1
| c) 1 →2; 23540; 0,46
| d) 1 ←2; 23540; 0,46
| e) 1 →2; 8020; 564,3
| f) 1 ←2; 8020; 564,3
| g) 1 →2; 8020; 0,157
| h) 1 ←2; 8020; 0,157
3 pont
4. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Adott egy csatorna, melynek keresztmetszeti szelvénye (szélesség x mélység) 26 m × 3,5 m. A csatorna mentén a lejtés minimális értéke 0,16 százalék és a hidraulikai ellenállási tényező 0,52. Hány köbméter vizet lehet a csatornába bocsátani?
A csatornába bocsátható víz mennyisége (m 3/s) mértékegységben:
| a) 70
| b) 60
| c) 50
| d) 40
| e) 55
| f) 65
| g) 75
3 pont
5. feladat
(A feladat megoldásánál legfeljebb négy értékes jegyre kerekítve szíveskedjék számolni!)
Egy modellkísérlettel határozzák meg egy személygépkocsi alaki ellenállási tényezőjét. A 6,5 m átmérőjű szélcsatornában 1:4,5-ös méretarányban kicsinyített modellt helyeznek el, melynek modell homlokfelülete 3435 cm 2. A modellre ható erő mérésekor másodpercenként 950 m 3, 1,18 kg/m 3 sűrűségű levegőt áramoltatnak át a szélcsatornán. A méréssel meghatározott erő 46,51 N. Mekkora az alaki ellenállási tényező és milyen haladási sebesség esetén lesz a valóságban is éppen ennyi.
Az alaki ellenállás tényezője és a keresett haladási sebesség (km/h) mértékegységben:
| a) 0,313; 35,5
| b) 0,278; 22,9
| c) 0,234; 30
| d) 0,326; 43,7
| e) 0,346; 26,4
| f) 0,412; 62,3
| g) 0,257; 25,7
3 pont