Tutorium Hydromechanik I + II. S. Mohammad Hosseiny Sohi September-Okoteber 2015

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Tutorium Hydromechanik I + II. S. Mohammad Hosseiny Sohi September-Okoteber 2015"

Clara Beck
vor 5 Jahren
Abrufe

1 Tutorium Hydromechanik I + II S. Mohammad Hosseiny Sohi September-Okoteber 2015

2 Berechne Sie die Kraft F, die aufgewendet werden muss, um den schwarzen Betonklotz, der zum Verschluss des Zulaufs von Seewasser (ρ =1025kg/m3) dient, zu heben. Gegeben: Höhe des Klotzes : =0.3 m Durchmesser = 0.6m; Dichte des Betons Sollten Sie ungefähr wissen! Andere Maße, wie angegeben. 2

3 Berechnen Sie die nötige Motorkraft F motor, die am Ende der Platte überschritten werden muss, damit sich die Platte entgegen des Wasserdrucks hebt. Gegeben: Fläche der Platte = Breite x Länge= 2m x 3m; α=40 ; h1 =9m. Das Gewicht der Platte ist zu vernachlässigen. 3

4 In einer hessischen Wetterstation wurde um 19Uhr neben einem Luftdruck von 1029hPa der Taupunkt mithilfe eines Taupunktspiegelhygrometers bei 10 C bestimmt. Die Maximaltemperatur von 17 C wurde an diesem Tag um 14Uhr gemessen. Wie hoch war die relative Luftfeuchtigkeit bei gleichem Wasserdampfgehalt a) um 19Uhr? b) um 14Uhr? 4

5 5

6 In einer Gasflasche mit einem Volumen von 150L findet sich Luft unter einem Druck von 5 MPa bei einer Temperatur von 20 C. Wieviel kg Luft befindet sich in der Gasflasche? Gegeben: Allgemeine Gaskonstante R= 8,31 kj/ ( K k mol). Molekulargewicht der Luft: 29kg/k mol 6

7 In einem Behälter befinden sich 350 m3 Wasser bei einer Temperatur von 15 C. Dann wird das Wasser auf 60 C erhitzt. a) Wie groß ist prozentuale Volumenvergrößerung des Wassers? b) Wieviel Masse des Wassers bei dieser Temperatur muss dann aus dem Behälter entfernt werden, um wieder das ursprüngliche Volumen zu erhalten? Gegeben: thermischer Ausdehnungskoeffizienten von Wasser: γ=0.2 * 10-3 / C Dichte von Wasser bei 15 C: 999 kg/m³ 7

8 Ein Rettungsring besteht aus Kork mit einer Dichte von 0,25 g/cm³ und hat eine Masse von 3,5 kg. Welche Masse kann der Ring im Wasser maximal tragen, bevor er untergeht. 8

9 Ein Volumen Wasser soll durch Ausübung eines externen Druckes um 0,6% reduziert werden. a) Wie groß muss der auf gewendete Druck sein? b) In welche Meerestiefe würde dieser Druck herrschen? Gegeben: Kompressionsmodul des Wassers: K = 2.2* 10 9 Pa 9

10 Ein Brett gleitet auf einem Ölfilm eine schiefe Ebene herunter. Bei einer Raumtemperatur von 20 C wird eine Geschwindigkeit von 2 cm/sec gemessen. a)wie groß ist die Dicke des Ölfilmes? b) Wie würde sich das Ergebnis in a) ändern, wenn das Experiment bei einer höheren Temperatur ausgeführt und die gleiche Geschwindigkeit gemessen wird (nur qualitative Abschätzung) Gegeben: Länge des Brettes = 2m, Breite des Brettes = 0.5m, Masse des Brettes =2,5 kg, Viskosität des Öls = 0,05 Pa.Sec, Neigung der schiefen Ebene =20. 10

11 Ein Rohr mit einer plötzlichen Durchmessererweiterung wird vom Wasser durchströmt. Der Durchfluss beträgt Q = 20L/s. Es ist die Druckdifferenz p zwischen den Rohrquerschnitten A und B zuberechnen. 11

12 Ein Kanal soll aus einem Stausee durch eine Rohrleitung gespeist werden (s. Abb). Der Wasserstand im Stausee wird konstant auf 115 m über NN gehalten, der Kanal soll mit 0,04 m³/s gespeist werden. Die Rohrleitung hat einen Durchmesser von 0,3 m, eine Gesamtlänge von 70 m, einen Widerstandsbeiwert von λ = 0,039 und die Austrittsöffnung liegt in der Höhe von 140 m über NN(Normalnull). Es liegt ein scharfkantiger Ein- und Austritt vor. Der halbgeöffnete Schieber hat einen Verlustkoeffizienten von ζ=5,0 (Zeta) und die Krümmer haben einen Verlustkoeffizienten von 0,19. Die verwendete Pumpe hat einen Wirkungsgrad von h=0,85 (Eta). a) Ist die Strömung im Rohr laminar oder turbulent? b) Wie groß ist die benötigte elektrische Pumpleistung für den genannten Volumenstrom? 12

13 13

14 Abbildung : Moody-Diagramm FB14/Geohydraulik und Ingenieurhydrologie/ Tutorium Hydromechanik/ Mohammad Hosseiny Sohi

Ähnliche Dokumente

Tutorium Hydromechanik I + II. S. Mohammad Hosseiny Sohi Dezember 2015

Tutorium Hydromechanik I + II. S. Mohammad Hosseiny Sohi Dezember 2015 Tutorium Hydromechanik I + II S. Mohammad Hosseiny Sohi Dezember 2015 FB14/Geohydraulik und Ingenieurhydrologie/ Tutorium Hydromechanik/ Mohammad Hosseiny Sohi 14.12.2015 In einer hessischen Wetterstation