Áramlástan vizsgakérdések

Question	Answer
1.1 Milyen feltételek fennállása esetén írható le az áramlás áramfüggvénnyel?	 állandó sűrűségű közegek  a közeg nem összenyomható
1.2 Mi az áramfüggvény mértékegysége?	méterenkénti térfogatáram: m3/s/m=m2/s
1.3 Az áramfüggvénnyel leírt áramlás lehet örvényes?	Nem, az összefüggések csak örvénymentes áramlásban érvényesek.
1.4 Az áramfüggvénnyel leírt áramlásban lehet a közeg összenyomható?	Nem, ez az egyik feltétele az áramfüggvény létezésének.
1.5 Áramfüggvénnyel leírt áramlás esetén lehet divv=0?	Síkáramlás esetén csak akkor létezik az áramfüggvény, ha divv=0.
2.1 Milyen feltételek mellett írtuk le az áramlást konfúzorban Poisson egyenlettel?	 súrlódásmentes közeg  összenyomhatatlan közeg  stacionárius síkáramlás
2.2 Milyen tételeket alkalamaztunk a Poisson-egyenlet levezetésénél?	Stokes-tétel: Γ_G=∮_G▒〖▁v d▁s=(rot▁v)_Z ΔA〗 Thomson-tétel: Γ_G=Γ_G' Keresztmetszetállandóság: ΔA=ΔA' (rot▁v)_Z=áll
3.1 Írja fel a Thomson-tételt és adja meg érvényességének feltételeit!	Ha az erőtér potenciálos és a súrlódásmentes közeg sűrűsége állandó vagy csak a nyomás függvénye, akkor zárt folyékony vonal mentén a sebesség vonalintegrálja, a cirkuláció az idő függvényében nem változik. d/dt ∮_G▒〖▁v d▁s=0〗 Megállapítható, hogy a fenti feltételek fennállása esetén súrlódásmentes közegben örvényesség nem keletkezhet, és nem tűnhet el. A thomson-tétel értelmében a nyugvó térből származó áramlás örvénymentes, potenciálos a fal közvetlen közelének kivételével. (μ≠0)
3.2 Lekerekített belépőnyílással rendelkező egyenes csőben milyen sebességmegoszlás várható és miért?	Egyenletes sebességmegoszlású, örvénymentes áramlás alakul ki a beszívónyílástól 1-2 átmérőnyi távolságra a csőben. A mérőtérben a keresztmetszet mentén állandó, a mérőtér tengelyével párhuzamos sebességű az áramlás.
4.1 Milyen feltételek mellett vizsgáljuk az áramlást a Gruber medencében?	Követelmények:  Az újonnan betáplált víz a régebbit a kiömlőnyílás felé mozdítsa  Ne alakuljon ki örvény  Minden vízrészecske nagyjából ugyanannyi ideig tartózkodjon a tárolómedencében  Az újonnan betáplált víz ne zárja el a régebbit a kiömléstől, ne alakuljon ki pangás  Potenciálos áramlásra van szükség  Az áramlás a tárolóban jó közelítéssel síkáramlás, a súrlódásmentesség feltételezése elfogadható közelítés
4.2 Milyen áramképet kell elkerülni a Gruber medencében, hogy megfeleljen a követelményeknek?	Ne legyen örvényes az áramlás.
4.3 Mit kell biztosítani a Gruber medencében és miért, hogy megfeleljen a követelményeknek?	 A tározóba a víz bevezetése örvénymentesen kell, hogy történjen, ebben az esetben, a Thomson-tétel értelmében az áramlás örvénymentes is marad a medencében.  A rotv vektornak csak az áramlásra merőleges komponense lehet nullától különböző.  Az áramlásnak potenciálosnak kell lennie.
5.1 Mit akarunk értelmezni, bemutatni a gyorsuló szárny körüli áramlás téma tárgyalásánál?	A repülőgép felszállásakor indulási örvény keletkezik. Felhajtóerő keletkezik, mely annak következménye, hogy a szárny alatti nyomás nagyobb, mint a szárny felett kialakuló. A nyomáskülönbség a Bernoulli-egyenlet értelmében ez úgy alakul ki, hogy a szárny fölött az áramlási sebesség nagyobb, mint alatta, tehát a szárny körüli cirkuláció nem zérus. A szárny tehát olyan áramképet hoz létre maga körül, mint egy a szárny hosszában elnyúló örvény, illetve örvényekből álló örvénymegoszlás, amely által indukált sebesség felül hozzáadódik, alul levonódik a zavartalan áramlási sebességből, így létrejön a nyomáskülönbséget előidéző sebességkülönbség. Amikor a szárny elindul, a cirkuláció úgy alakul, hogy a szárny mögött egy indulási örvény alakul ki, amely körül a cirkuláció ugyanakkora, mint a szárny körül, de azzal ellentétes irányú.
5.2 Milyen feltételek mellett tárgyaltuk a gyorsuló szárny körüli áramlással kapcsolatos feladatot?	Az abszolút rendszerben a szárnytól távol egy nyugvó, folyékony G’ vonalat veszünk, mely körül a cirkuláció zérus. Az áramlás a szárnyhoz rögzített koordinátarendszerben is instacionárius. A szárnyra ható felhajtóerő egyenesen arányos a szárny körüli cirkulációval.
5.4 mi a nyíróréteg, és gyorsuló szárny esetén hogyan lehet magyarázni a létrejöttét?	A szárny felületéről a kilépőél felső részén és alsó oldalán különböző sebességgel leúszó közeg egy nyíróréteget alkot. A nyíróréteget sebességvektorok érintik, fő jellemzője, hogy rajta keresztül a sebesség rohamosan változik.A sebességkülönbség miatt a ∆t idő alatt leúszó nyíróréteg körül cirkuláció keletkezik, amelynek nagysága a nyíróréteg ∆s hosszának és ∆v sebességkülönbségének szorzata, előjele pedig negatív.
5.5 milyen tétellel van kapcsolatban a gyorsuló szárny kilépőéle mögött kialakuló áramkép?	Instacionárius Bernoulli-egyenlettel felírható Thomson tétel (?)
6.1 Milyen feltételek teljesülése mellett érvényes a mélyvízi hullám terjedési sebességére kapott eredmény?	 A víz felszínén keletkező felületi feszültség hatását elhanyagolva, így mindenhol a felületen azonos a nyomás.  Nagy hullámhosszú, gravitációs hullámok.
6.2 Milyen összefüggést és abszolút vagy relatív koordinátarendszerben írtunk fel a mélyvízi hullám tárgyalásánál?	A hullámmozgás az abszolút rendszerben instacionárius, ezért a koordinátarendszert az a sebességgel jobbra terjedő hullámhoz rögzítjük. A Bernoulli-egyenlet alkalmazható az együttmozgó koordináta-rendszerben felírva.  stacionáris az áramlás  potenciálos az áramlás  potenciálos az erőtér  a sűrűség állandó
6.3 Milyen tapasztalatot használunk fel a mélyvízi hullám tárgyalásánál?	A koordinátarendszer egyenletes sebességgel halad, így nem kell további erőtereket figyelembe venni. Vitorláshajóknál ismert jelenség, hogy a vízvonal hosszának gyökével arányos az a sebesség, amelyet a hullámellenállás rohamos növekedése következtében gyakorlatilag nem lehet túllépni.
7.1 Milyen feltételek mellett tárgyaltuk a hullámterjedés csőben témát?	 nem tételezünk fel állandó sűrűséget  a folyadék, ha kis mértékben is, de összenyomódik, tehát összenyomható a közeg  a csőfal rugalmasan képes kitágulni a nyomáshullám hatására
7.2 Milyen egyenlet(ek)et írtunk fel a csővég zárása és a nyomásváltozás közötti kapcsolat vizsgálatára?	Ide lehet, hogy az kell, hogy impulzustétel és kontinuitás.
7.5 Milyen jellemzőktől és hogyan függ a hullám terjedési sebessége a csőben?	A hullám csak olyan sebességgel haladhat, amelynél egy t időtartam alatt felszabaduló térfogat és az ugyanezen időtartam alatt v sebességgel jobbra áramló víztérfogat egyenlő. Tehát a terjedési sebesség függ:  a redukált rugalmassági modulustól  a folyadék sűrűségétől
8.1 A csővég zárásakor milyen változás tapasztalható a csőben lévő nyomásban és az áramlási sebességben?	A folyamat a következő:  záráskor elindul egy nyomáshullám balra: megállítja az áramló vizet, a nyomáshullám mögött a nyomás megnő  elindul egy szíváshullám jobbra, ami helyreállítja a p nyomást és az áramlás mögötte balra indul meg –v sebességgel  amikor a csővéget eléri, a szíváshullám balra indul el, e mögött a sebesség ismét zérus és a nyomás lecsökken  amikor a szíváshullám a bal oldali csővéghez ér, a csőben a nyomás kisebb, mint a p nyomás, emiatt egy nyomáshullám indul el jobbra, mely helyreállítja a p nyomást és v sebességet  a ciklus ezt követően megismétlődik
 a ciklus ezt követően megismétlődik 8.2 Amikor a csőben terjedő nyomáshullám éri el a nyitott csővéget, milyen hullám verődik vissza?	Szíváshullám. A nyitott csővégről ellentétes jellegű hullám verődik vissza (pl. nyomáshullám szíváshullámként verődik vissza).
8.3 Amikor a csőben terjedő szíváshullám éri el a nyitott csővéget, milyen hullám verődik vissza?	Nyomáshullám.
8.4 Amikor a csőben terjedő szíváshullám éri el a zárt csővéget, milyen hullám verődik vissza?	Szíváshullám. A zárt csővégről a beérkező hullámmal azonos jellegű hullám verődik vissza.
8.5 Mennyi idő alatt kell elzárni a cső végén a tolózárat, és miért, hogy ne jöjjön létre maximális nyomásnövekedés?	Csak akkor nő meg a nyomás a maximális értékre, ha a zárás időtartama alatt nem érkezik vissza a cső másik végéről visszavert szíváshullám, vagyis a zárás időtartama: T_Z≤2L/a Ha ennél hosszabb a zárás időtartama, az áramlási sebesség fokozatos csökkenését kísérő nyomáshullámok szíváshullámként verődnek vissza a cső végéről és csökkentik a nyomást.
10.1 Milyen tétel(ek) alkalmazásával lehet levezetni a sekélyvízű hullám terjedési sebességének összefüggését?	 folytonosság tétele  impulzustétel  kontinuitás
10.2 Mit fejez ki a Froude szám sekélyvízű hullám terjedési sebességével összefüggésben?	Milyen irányban terjedhet a hullám.
10.4 Hogyan terjed a hullám egy csatornában áramló sekély víz felszínén ha a Froude szám kisebb 1-nél?	Az áramlási sebesség kisebb, mint a hullám terjedési sebessége, tehát a hullám mindkét irányba terjed.
10.5 Milyen dimenziótlan (hasonlósági) számmal analóg a Froude szám?	A Reynolds számmal és a Mach számmal. (?)
11.1 A hengerszimmetrikus szabadsugarak melyik három sajátosságát használjuk fel a maximális sebesség és a térfogatáram meghatározásánál?	 a nyomás a sugárban közelítően állandó  a dimenziótlan sebességmegoszlások egybeesnek  stacionárius az áramlás
11.2 Mit állíthatunk a hengerszimmetrikus szabadsugár keresztmetszetében érvényes impulzusáramról és minek alapján?	A szabadsugár bármely ’A’ metszetében az impulzusáram megegyezik a kifúvó keresztmetszetben lévő impulzusárammal. Ezt pedig az impulzustétel felírása alapján mondhatjuk el.
11.3 Milyenek a nyomásviszonyok a hengerszimmetrikus szabadsugárban és miért ilyenek?	A nyomás a sugárban megközelítően állandó. Ha megvizsgáljuk az időbeli átlagsebességekkel meghatározott áramvonalak alakulását, azt tapasztaljuk, hogy azok csak kissé széttartóak, kevéssé görbültek, miután a közeg lassulása csak mérsékelt ütemű. Az időbeli átlagnyomás változása az áramvonalakra merőlegesen elhanyagolható.
11.4 Milyen tételeket használtunk fel a hengerszimmetrikus szabadsugár maximális sebességének kifúvó keresztmetszettől mért távolságtól való függésének levezetésénél?	Impulzustétel
11.5 Milyen tételeket használtunk fel a hengerszimmetrikus szabadsugár térfogatáramának kifúvó keresztmetszettől mért távolságától való függésének levezetésénél?	A térfogatáram összefüggését kell felírni és elvégezni a dimenziótlanítást.
13.1 Mi határozza meg hideg időben a semleges zóna helyét egy üzemcsarnok esetén (ha mesterséges szellőzés nincsen)?	Az épületen belüli nyomáslefutásnak tehát az az egyenes feleltethető meg, amelyiknél az adott nyílászáró elrendezések, mesterséges szellőzés intenzitás és szél miatti nyomásmegoszlás mellett az épületbe beáramló és az abból kiáramló levegőtömeg egymással megegyezik. Azt a vízszintes síkot, ahol a belül és kívül érvényes nyomásmegoszlás egyenese metszi egymást, azaz ahol a külső és a belső nyomás egyenlő, semleges zónának nevezzük. Ha két egyenlő méretű ablaksora van a csarnoknak, és csak természetes szellőzés van, a semleges zóna a két ablaksor közötti függőleges távolság kb. felében van: a B jelű egyenesnek megfelelő nyomáslefutás érvényes a csarnok belsejére.
14.1 Milyen áramlástani tételeket használtunk fel a légfüggöny méretezésénél?	 Euler egyenlet természetes koordinátarendszerben  Impulzusáram-összefüggés
18.1 Milyen megkötések mellet érvényes az örvénytranszport egyenlet adott alakja?	 stacionárius síkáramlás  térerősség figyelmen kívül hagyása  állandó vezetési tényezők
18.2 Milyen mennyiségek transzportját írja le az örvénytranszport egyenlet?	Hő vagy anyagátadási differenciálegyenletek.
18.3 Mit fejez ki a transzportegyenlet bal és jobb oldala?	Hőtranszport egyenlet: Bal oldal: 1m3 térfogatú v sebességgel elúszó folyadék hőtartamának 1 másodpercre eső (konvektív) megváltozása. Jobb oldal: Egységnyi térfogatból mennyivel több hőmennyiség áramlik ki másodpercenként, mint be.
18.4 Minek van szerepe a vezetéssel történő örvénytranszportnál?	A viszkozitásnak, melynek hasonló szerepe van az örvényesség terjedésében, mint a hővezetési tényezőnek a hő terjedésében.

Next up

Áramlástan vizsgakérdések

Description

Resource summary

Similar

	Created by Zsuzsanna Kun over 10 years ago