Disciplina mecanica fluidelor - test

Disciplina MECANICA FLUIDELOR - TEST

Toate marimile fizice care caracterizeaza fluidul, in orice punct P(x, y, z, t), la orice moment t (exemplu: presiunea p = p(x, y, z, t), densitatea r r(x, y, z, t) etc.) sunt functii continue aproape peste tot, au o distributie continua si variaza continuu cand se trece de la un punct la altul din imediata sa apropiere. Carui fapt i se datoreaza acest lucru?

a) proprietatii de fluiditate;

b) fluidul este considerat un mediu continuu deformabil;

c) deoarece in orice punct din masa fluidului in miscare, pe langa eforturile unitare normale apar si eforturi unitare tangentiale care se opun miscarii;

d) afirmatia facuta nu este corecta deoarece nu se poate face abstractie de structura discontinua a materiei;

e) izotropiei.

Numiti unitatea de masura a presiunii in Sistem International.

a) bar;

b) Torr;

c) at;

d) mH₂O

e) Pascal (Pa).

Viscozitatea, ca proprietate comuna lichidelor si gazelor a fost studiata de catre I. Newton, prin experienta care ii poarta numele. Precizati expresia corecta a fortei de frecare viscoasa si a coeficientului de viscozitate cinematica.

a) = h ; .

b) F_f = t A ; .

c) F_f = h A ; .

d) F_f = s A ; .

e) F_f = h A ; .

Numiti unitatea de masura a viscozitatii dinamice si cinematice in Sistem International.

a) Stokes;

b) ;

c) Engler;

d) secunde Redwood;

e) secunde Saybold.

Care este principala proprietate fizica care deosebeste lichidele de gaze?

a) densitatea;

b) viscozitatea;

c) fluiditatea;

d) compresibilitatea;

e) omogenitatea.

Teorema lui Laplace exprima diferenta de presiune inregistrata in orice punct al suprafetei libere a unui lichid in repaus, pe cele doua fete ale acesteia, ca fiind: . Ce semnificatie are factorul s

a) un element de suprafata;

b) efort unitar normal, uniform exercitat intr-un punct de pe suprafata respectiva;

c) efort unitar tangential;

d) coeficient de tensiune superficiala;

e) curbura medie a suprafetei.

Pornind de la relatia de definitie a efortului unitar hidrostatic intr-un punct din masa unui lichid in repaus si tinand seama ca precizati prima proprietate a efortului hidrostatic.

a) paralel la ; ;

b) I si exprima gradul de deformabilitate al fluidului;

c) ; si exprima gradul de compresibilitate al fluidului;

d) are o directie oarecare la suprafata si ia valoare maxima cand a

e) = 0

Pornind de la relatia de definitie a efortului unitar hidrostatic intr-un punct din masa unui lichid in repaus si tinand seama ca precizati a doua proprietate a efortului hidrostatic.

a) efortul hidrostatic depinde de orientarea suprafetei care trece prin acel punct;

b) in orice punct, dupa orice directie, efortul hidrostatic este acelasi: ;

c) ;

d)

e) , in care t este efortul unitar tangential din punctul considerat.

Identificati legea hidrostaticii in camp gravitational.

a) , in care U este potentialul fortelor masice;

b) , in care este forta masica unitara;

c) ;

d) ;

e)

Identificati legea de variatie a presiunii in interiorul unui lichid in repaus.

a) - in care este presiunea de referinta de la suprafata lichidului;

b) , in care h este adancimea la care se doreste a se exprima valoarea presiunii;

c) , in care Q este debitul volumic;

d) ;

e) .

Se considera un lagar de tip pivot - hidraulic. Incarcatura axiala, respectiv greutatea rotorului G, este preluata de masa de ulei, iar etansarea pe lungimea H se realizeaza cu o garnitura de etansare de tip U, montata in locasul inelar (fig. 1). Tinand seama ca turatia n precum si coeficientul de frecare in garnitura m sunt cunoscute, sa se determine randamentul mecanic al acestei masini cu arbore vertical, de putere utila P_u, admitand ca frecarile in lagarul superior se neglijeaza (aplicatie a principiului lui Pascal).

Indicatie: , in care P_f este puterea disipata hidraulic ().

a)

b)

c)

d)

e)

Daca G este greutatea plutitorului, Q este greutatea incarcaturii, F_A este forta arhimedica si V este volumul de lichid dezlocuit de plutitor, atunci conditia de plutire fara incarcatura este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Daca G este greutatea plutitorului, Q este greutatea incarcaturii, F_A este forta arhimedica si V este volumul de lichid dezlocuit de plutitor, atunci conditia de plutire cu incarcatura este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Pentru ca un plutitor sa se afle in echilibru stabil trebuie ca:

a) Metacentrul de ruliu M sa coincida cu centrul de carena C;

b) Centrul de carena C sa se afle sub metacentrul de ruliu M ;

c) Metacentrul de ruliu M sa se afle sub centrul de greutate G;

d) Metacentrul de ruliu M sa se afle deasupra centrului de greutate G;

e) Centrul de carena C sa se afle sub centrul de greutate G,

O aplicatie a legii lui Arhimede este areometrul. Areometrul este un instrument de masurare a densitatii unui lichid la care se cunosc:

- greutatea G in aer a instrumentului,

- volumul V pana la diviziunea A,

- raza r a tubului,

- denivelarea AB=h, care se citeste (pentru ).

Densitatea lichidului rezulta ca fiind:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Precizati expresia corecta a debitului volumic Q care trece printr-o sectiune dreapta a unui tub de curent, de arie A.

a) , in care V este viteza medie pe sectiunea dreapta a tubului de curent;

b) ;

c) ;

d) ;

e) , in care prin Vol s-a notat volumul de lichid care trece prin sectiunea dreapta a tubului de curent, de arie A.

Identificati expresia corecta a ecuatiei de continuitate in cazul miscarii unidimensionale si permanente a unui fluid incompresibil de-a lungul unui tub de curent.

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e)

Sa se determine debitul volumic si caracterul curgerii printr-o conducta de diametru interior D = 100 mm, prin care curge debitul masic de petrol Q_m = 1,5 kg /s cu densitatea , daca se cunoaste coeficientul de viscozitate cinematica . Indicatie: pentru a determina caracterul curgerii se va calcula cifra Reynolds.

a) debitul volumic este: 0,00176 ; miscarea in conducta este turbulenta;

b) debitul volumic este: 0,0176 ; miscarea in conducta este laminara;

c) debitul volumic este: 566.66; miscarea in conducta este turbulenta;

d) debitul volumic este: 0,176 ; miscarea in conducta este laminara;

e) debitul volumic este: 0,00176 ; miscarea in conducta este laminara.

Relatia corecta intre debitul masic Q_m si cel volumic Q este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Relatia corecta intre debitul de greutate Q_G si cel volumic Q este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Exprimati corect ecuatia lui Bernoulli in miscarea unidimensionala si permanenta a unui fluid real de-a lungul unui tub de curent.

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

S-a constatat experimental, ca nivelul lichidului in doua tuburi piezometrice A si B, montate in partea superioara, respectiv inferioara a sectiunii drepte a unei conducte, este acelasi (fig. 3). Prin urmare, distributia presiunii intr-o sectiune oarecare dreapta, a unui curent de fluid este hidrostatica.

Precizati relatia care este respectata atat in interiorul tubului de masura, cat si in sectiunea dreapta a conductei.

a) T

b) T

c) T

d) T

e) .

23. Precizati prin care din variantele expuse, ecuatia lui Bernoulli exprimata in cazul miscarii unidimensionale si permanente a unui fluid ideal printr-un tub de curent difera de ecuatia lui Bernoulli in cazul miscarii unidimensionale si permanente a unui fluid ideal de-a lungul unei linii de curent.

a) prin aparitia termenului suplimentar ;

b) prin modificarea termenului ;

c) prin variatia inaltimii de pozitie de la cota la cota ;

d) prin modificarea termenului cinetic : a

e) prin eliminarea termenului care tine seama de pierderile hidraulice.

Teorema al carei continut este dat de expresia: , in care r este densitatea lichidului, Q este debitul volumic iar , sunt vitezele medii pe sectiunile drepte ale tubului de curent, corespunzatoare suprafetelor de intrare si de iesire in volumul de control considerat, exprima:

a) teorema lui Varignon;

b) teorema cantitatii de miscare;

c) teorema lui Steiner;

d) teorema momentului cinetic;

e) principiul conservarii masei exprimat intr-o forma specifica hidraulicii.

Tinand seama ca r este densitatea, Q este debitul volumic, este suma momentelor fortelor exterioare, teorema momentului cinetic pentru miscarea printr-un tub de curent este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) ;

Forma vectoriala a ecuatiilor diferentiale ale miscarii laminare a unui fluid real incompresibil (ecuatiile lui Navier - Stokes) se deosebesc de ecuatiile diferentiale ale lui Euler pentru fluidul ideal in miscare prin:

a) disparitia termenului ;

b) fortele masice unitare care se pot neglija in acest caz;

c) fals, elenu difera in cazul acestui tip de miscari;

d) prin aparitia unui termen suplimentar care tine seama de faptul ca lichidul este considerat un fluid incompresibil;

e) aparitia termenului , datorat viscozitatii fluidului real.

Intre miscarile a doua fluide F(prototip) si F (model), care fac parte din aceeasi clasa de fenomene, exista o similitudine geometrica daca in orice doua puncte omoloage exista un raport constant si pozitiv al urmatoarelor marimi:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Intre miscarile a doua fluide F(prototip) si F (model), care fac parte din aceeasi clasa de fenomene exista o similitudine cinematica daca intre ele exista deja o similitudine geometrica si daca in orice doua puncte omoloage, la doi timpi omologi exista un raport constant si pozitiv al urmatoarelor marimi:

a) si ;

b) si ;

c) si ;

d) si ;

e) si .

Intre miscarile a doua fluide F(prototip) si F (model), care fac parte din aceeasi clasa de fenomene exista o similitudine dinamica daca intre ele exista deja o similitudine cinematica si daca in orice doua puncte omoloage, la doi timpi omologi exista un raport constant si pozitiv al urmatoarelor marimi:

a) ;

b) , ,

si ;

c) , ,

si;

d) ;

e)

Miscarea fluidelor in sistemele hidraulice se considera una unidimensionala si permanenta. Ea are loc cand intre capetele circuitului exista o diferenta de potential hidraulic H. Prin definitie aceasta se exprima ca fiind:

a) , in care prin H_p1, H_p2 s-a notat sarcina piezometrica la intrarea, respectiv sarcina piezometrica la iesirea din circuit;

b) ;

c) ;

d) , in care H_c1, H_c2 sunt sarcinile cinetice la intrare si iesire;

e) H = .

Expresia pierderii de sarcina liniara h_i care se produce pe rezistentele hidraulice liniare este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e)

Expresia pierderii de sarcina locala h_l care se produce pe rezistentele hidraulice locale este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Sa se determine coeficientul pierderii locale de sarcina x_l si lungimea hidraulic echivalenta L_e a unei vane amplasate intr-o conducta de diametru D = 200 mm, prin care se transporta petrol cu greutatea specifica si viscozitate cinematica . Viteza medie de deplasare a fluidului este V = 1,5m/s, presiunea masurata in amonte de vana este p = 2 at, iar panta hidraulica a conductei este . Sa se precizeze regimul de curgere. Indicatie: pentru a stabili regimul de miscare, pentru o rugozitate echivalenta D_e = 0,09 mm se calculeaza criteriul si se compara cu cifra Reynolds.

a) ; ; ; regimul de curgere este turbulent in conducte hidraulic rugoase;

b) ; ; regimul de curgere este turbulent in conducte hidraulic netede;

c) ; ; ; regimul de curgere este de tranzitie de la regimul prepatratic la regimul patratic;

d) ; ; ; regimul de curgere este laminar;

e) ; ; regimul de curgere este turbulent in conducte hidraulic netede;

Notand cu p_s - presiunea sursei, - pierderile de presiune din circuitul hidraulic si tinand seama ca la consumator se impune valoarea presiunii p_C sa se determine relatia corecta de calcul a caderii de presiune din circuitul respectiv.

a) ;

b) ;

c) , respectiv ;

d) ;

e) .

Legea de Distributia vitezei in sectiunea axiala a conductei in cazul regimului laminar de curgere este una parabolica, care respecta legea - legea G.H. Hagen - J. L. M. Poiseuille. Pentru r = 0 (in axa conductei) viteza ia valoare maxima. Exprimati functie de aceasta valoarea vitezei medii:

a) ;

b) ;

c)

d) ;

e) .

Sarcina H necesara ca debitul Q = cst. sa treaca prin n conducte legate in serie se calculeaza ca la conducta simpla, al carui modul de rezistenta hidraulica echivalenta este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Desemnati tipul de conducta careia ii corespunde relatia dintre urmatoarele marimi caracteristice ale unui circuit hidraulic: J_h = J_e = J_g = i (panta hidraulica, energetica, geodezica si de asezare a conductei)

a) conducte pentru gaze;

b) circuite hidraulice sub presiune, la care miscarea se datoreaza diferentei de presiune intre capetele circuitului;

c) conducte de egala presiune, la care miscarea se datoreaza diferentei de nivel intre capetele circuitului;

d) circuite cu conducte scurte;

e) acest tip de conducta nu exista.

La trecerea unui jet printr-un orificiu are loc fenomenul de contractie a acestuia. Notand cu A_C - aria sectiunii contractate a jetului; A - aria sectiunii geometrice a orificiului, precizati expresia corecta a coeficientului de contractie.

a) e ;

b) e ;

c) e ;

d) e ;

e) e

Parametrii energetici caracteristici unui circuit hidraulic sunt:

a) compresibilitatea fluidului;

b) temperatura fluidului;

c) procentul de gaz dizolvat in fluid;

d) densitatea si viscozitatea agentului de lucru;

e) presiunea si debitul fluidului.

Se noteaza prin Q_r - debitul real, Q_t - debitul teoretic, DQ_p - debitul pierdut al unui generator hidraulic (pompa). Precizati relatia corecta care exista intre acestea.

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Se noteaza prin Q_r - debitul real, Q_t - debitul teoretic, DQ_p - debitul pierdut al unui motor hidraulic (turbina). Precizati relatia corecta care exista intre acestea.

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Tinand seama de pierderile de sarcina totale care apar in pompa centrifuga , determinati relatia corecta care exista intre inaltimea reala de pompare H si inaltimea teoretica H_t.

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) , in care este randamentul hidraulic.

Intre caderea neta la turbina H si H_t    exista relatia:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

Tinand seama ca este randamentul mecanic, este randamentul hidraulic, este randamentul volumic, este puterea de actionare sau consumata iar este puterea utila, sa se exprime randamentul global al unei pompe centrifuge:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) .

In triunghiul vitezelor de la intrarea sau iesirea din rotorul unei pompe centrifuge se respecta urmatoarele relatii intre viteza absoluta , viteza relativa , viteza de transport si componentele vitezei absolute si .

a) -;

b) ;

c) pentru ;

d) ;

e) .

La turbine, ecuatia fundamentala - forma in unghiuri este:

, in care reprezinta viteza de transport in sectiunea de intrare respectiv iesire iar , reprezinta componentele vitezei absolute dupa directia vitezei de transport. Care este conditia ce trebuie indeplinita pentru a avea transfer energetic maxim si care este expresia inaltimii teoretice de pompare pentru modelul teoretic de rotor cu numar infinit de palete in acest caz?

a) si ;

b) si deci ;

c) si ;

d) ;

e) si deci .

Relatia de calcul a inaltimii reale de pompare H in cazul rotorului de pompa centrifuga cu numar finit de palete este:

a) ;

b) ;

c) ;

d) ;

e) , in care este randamentul mecanic, este randamentul hidraulic, este randamentul volumic, este inaltimea teoretica de pompare pentru modelul teoretic de rotor cu numar infinit de palete iar p este o constanta numerica, .

Cuplarea in serie a doua sau mai multe pompe centrifuge se realizeaza pentru:

a) a scadea presiunea de refulare;

b) a creste inaltimea de pompare;

c) a creste debitul refulat;

d) a scadea debitul livrat in retea;

e) ca ponderea energiei cinetice din totalul energiei transferate sa fie maxima.

49. Cuplarea in paralel a doua sau mai multe pompe centrifuge se realizeaza pentru:

a) a creste inaltimea de pompare;

b) a scadea debitul livrat in retea;

c) a scadea presiunea de refulare;

d) a scadea ponderea energiei cinetice din totalul energiei transferate;

e) a creste debitul de fluid refulat;

Pentru ca ponderea energiei potentiale din totalul energiei transferate sa fie maxim se foloseste urmatorul tip constructiv de rotor:

a) rotor cu palete radiale, pentru care ;

b) rotor cu palete curbate inainte, pentru care ;

c) rotor cu palete curbate inapoi, pentru care ;

d) rotorul pentru care ;

e) oricare din tipurile prezentate anterior, deoarece nu intereseaza ponderea energiei potentiale din totalul energiei transferate ci ponderea energiei cinetice.

BIBLIOGRAFIA

Raspunsuri

1b; 2e; 3c; 4b; 5d; 6d; 7c; 8b; 9d; 10a; 11d; 12a; 13c; 14d; 15b; 16d; 17d; 18d; 19c; 20d; 21e; 22b; 23d; 24b; 25a; 26e; 27a; 28c; 29b; 30c; 31c; 32a; 33b; 34c; 35e; 36b; 37c; 38a; 39e; 40d; 41a; 42b; 43e; 44d; 45b; 46c; 47a; 48b; 49e; 50c.