Kap 5 (Fluid) Flashcards
Definiera massflöde och volymflöde. Hur relaterar de med varandra?
massflöde: mängden massa som flödar per tidsenhet.
Volymflöde: Volymen av en fluid som flödar per tidsenhet.
Densiteten = massflöde/volymflöde
Måste mängden massa som kommer in i en kontrollerad volym vara lika med mängden massa som kommer ut ur systemet om det är en ostationär process?
Mängden massa eller energi in i en volymkontroll måste inte vara lika med massa eller energi ut då det är en ostationär process.
När är flödet genom en kontrollerad volym stadigt?
När massflödet in är lika med massflödet ut.
Betrakta en anordning med ett inlopp och ett utlopp. Om volymflödet vid inloppet och utloppet är desamma, är flödet genom den här enheten nödvändigtvis ett jämt flöde? Varför?
Nej, har ett flöde samma volymflödeshastigheten vid inloppet och utloppet så är inte nödvändigtvis flödet konstant (om densiteten är konstant). För att det ska vara ett jämt flöde
måste massflödeshastigheten genom anordningen vara konstant.
Vad är mekanisk effektivitet? Vad betyder det att den mekaniska effektiviteten är 100% för en hydraulisk turbin?
Mekaniska effektiviteten: Den energin som förs in i maskinen genom mängden energi du får ut.
I en hydraulisk turbin betyder det att all energi som går in blir arbete ut, alltså inga energiförluster.
Vad är mekanisk energi? Hur skiljer sig detta från termisk energi? Vilka är formerna av mekanisk energi i en fluidström?
Mekanisk energi kan omvandlas direkt och fullständigt till mekaniskt arbete. Termisk energi omvandlas däremot INTE fullständigt och direkt till mekaniskt arbete.
Mekanisk energi kan i en fluidström vara i form av kinetisk-, potentiell- och flödesenergi.
Vad är stagnationstryck?
Summan av det statiska och det dynamiska trycket kallas för stagnationstryck.
Vilka är de tre stora antaganden vid derivering av Bernoullis ekvationer?
Stationärt flöde, inkompressibelt flöde samt att friktionskraften kan försummas.
Definiera statiskt, dynamiskt och hydrostatiskt tryck.
Statiskt: Det termodynamiska trycket, det som läses från tabell.
Dynamiskt: Den tryckökning som fluiden skapar när den stoppas isentropiskt.
Hydrostatiskt: Beror på fluidens djup.
Vad är strömvis acceleration? Hur skiljer det sig från vanlig acceleration? Kan en fluidpartikel accelerera under stationärt flöde?
Beror på hastighetsförändringen i strömriktningen medans vanlig acceleration är hastighetsförändringen i riktning. Ja, hastigheten kan öka utan att det blir ett ostationärt flöde och det leder till att den partikeln måste accelerera.
Definiera pressure head, velocity head samt elevation head.
Pressure head: Trycket genom rå*g, representerar höjden av en fluid under statiska trycket P.
Velocity head: V^2/(2g). Representerar höjden som krävs för att nå hastigheten V under friktionslöst fritt fall.
Elevation head: Z. Den potentiella energin för fluiden.
Förklara hur och varför en hävert fungerar. Någon vill använda en hävert för att få kallt vatten över en 7 meters hög mur, är detta möjligt?
Hävert fungerar eftersom det blir en tryckskillnad och höjdskillnad mellan insuget och utsuget. När utsuget är lägre än insuget gör höjdskillnaden att fluiden börjar röra sig dit.
Vid Patm kan höjdskillnaden vara 10,3 meter (rågh) innan en hävert inte fungerar. Därför är det möjligt.
Hur bestäms den hydrauliska graderingslinjen för ett “open-channel flow”? Hur bestäms den vid utsuget av en pipa bortsett från atmosfärtrycket?
HGL sammanfaller med den fria ytan hos fluiden. Vid utsuget sammanfaller HGL endast med rörets höjd vid utsuget.
En vätska ska över en vägg med hjälp av en hävert. Kan vatten eller olja (SG=0,8) komma över högst vägg?
Oljan, eftersom den har lägre densitet än vatten vilket medför att höjden blir högre. h=P/(rå*g)
Vad är den hydrauliska graderingslinjen? Hur skiljer den sig mot energilinjen? När är båda linjerna längst fluidens fria yta?
HGL är avståndet från referensaxel z till mitten av röret + avståndet till mitten av röret till den fria ytan.
EGL är HGL + V^2/(2g).
Båda ligger vid ytan om systemet är stationärt eftersom systemet då är i vila.
