MEHANlKA TEKUCINAjHIDROMEHANlKA 1. rujna 2011.

1) Rezervoar je napunjen vodom i zrakom kao što jeprikazano na slici. Potrebno je izracunati tlakove utockama A, B, C, D, E i F. Nacrtati horizontalne ivertikalne dijagrame hidrostatskog tlaka na dio konturerezervoara A-B-C-D-E-F te izracunati vrijednost ukupnesile kojom tekucine djeluju na taj dio konture. Zadatak jeravninski (racunati na Im širine rezervoara).

Zadano je: pv = 1000 kg/m3; pz = O kg/m3

(25 bodova)

2) Odredite velicinu koeficijenta lokalnog gubitkaenergije ~suž na suženju cijevi iz izmjerenihpodataka (~suž je funkcija brzine VI)' Nacrtatienergetsku i piezometarsku liniju od pocetka dokraja segmenta cijevi na slici. Trenje u cijevimazanemariti.

Zadano je: DI = 22cm; D2 = 14cm; !:!h= 36cm;Q = 40 fis; ~KOU= 0.3;

(25 bodova)

3) Tecenje- otpadne vode se odvija u pravokutnombetonskom kanalu koji je prikazan na slici. U presjeku2-2 profil kanala je proširen i produbljen te služi kaotaložnica krutih cestica u vodi. Potrebno je odreditiširinu B koja ce omoguciti da se brzina u presjeku 2-2smanji cetiri puta u odnosu na brzinu u presjeku 1-1 itako omoguci tonjenje krutih cestica. Nadalje potrebnoje odrediti vrijednost nagiba I, tako da normalna brzinapostignuta u presjeku 3-3 bude dva puta veca od brzineu presjeku 1-1 da se krute cestice ne talože u dijelukanala s nagibom. Gubitke zanemariti.

Zadano je: Q = 0.6 m3/s; hI = 40cm; b = 1.5m; h2=80cm; n = 0.016 m-1/3s

(20 bodova)

E

i - - - - - - - - - - - - - - - - - -

'D,_______

2

2

~L

40.0m 40.0m,r ( ,f-4) Iz dva potpuna zdenca, položaja u odnosu na nepropusnu granicu

prema slici, radijusa utjecaja R=150m, crpi se kolicina od~0.05m3/s. Ako je debljina vodonosnika M=16.0m i koeficijentfiltracije k=0.0002m/s, izracunajte sniženje u piezometru P.Pretpostavite tecenje pod tlakom.

(15 bodova)

Teorija: (15 bodova)1. Skicirajte dijagram specificne energije i oznacite karakteristicne elemente.2. Napiši Darcyjev zakon i objasni clanove.3. Koje su to Dupuitove pretpostavke?4. Štoje to Reynoldsova slicnost?Uvjeti za usmeni dio ispita: minimalno 50 bodova i tocno riješeni 1. i 2. zadatak!

-.------.----- -----

1.6m 1.6m O.8mi- I. I. I.

1 1 1 1

I2m

P. \ O.8m

.--/-

/O.8m

Dr-

P.O.8m

1 3

Qb B b

1 3

oA-B

~-F

~~~UL.'V<.1J,t.J I

.buA<4AAt't \ ~~ r "tJ 6)J T I

It ID~ OSTh4"S~Oc., TLA~A

Ps

- - - - '

A

- - - -

. ~

p~-:: fA-:= tj'bl ~8-

pc.:;. J"'~''''~ = fv,}, ~,2 ::: 14, t-r W~

f'P= i'~ := Hr 1+ ~~

(<' ~ fv' S' L,.. =' Jr 1- z,t = P',,"" ~f...

A-e, \?-Dr ~

('L-t~''t ";--- ( 2.

f'7 :::. .f} --:Z:-. ~I 6 -r ~IZ. (,.{, + (JIs. 2. - 1 o,f rr

rd' G;5~

- 64, 1G ~~.fJ>-tiF

----------

Fx ----- 1- > . 1,'4~/b2-r 1S",!Z

-.1,".=L

.{

o,Jc..

o, +fJ)

/DI! , , )

-r f '/A-F

,0,8

)

f

\, OKfF

*' \ A'

r.L.

I

J'- - "- - - - - - -- -

2 ' 1. . f /:tJi.J

YJ-'L _ )5'" iz'JlJ

/r 1

Q/\;'L-

'ZJ"f;.L/

/L'--

i t

IVt-'2

IIItI

t, L. . O, ()l,4 <JS I...., / )

V11O, cl r- c;

:; )- -:::\r - - .-.-.- -- -1 - - IJI,.,1

0, '\1 7T (/b'1I

L,Q lt . O, ()4

2-(Go 0vr/)

V"'L'LO, ? c. 5' v\-1=)

-\) , - - -- - 'l

d"1.- () I L, ff

Dl I' f

j)V" '

;> '1 "z-

V/-t1 +"

.:)1 .I?

V"-

2 \rt f- 4- - ::: - f- f + .--!- ffl1l

Z Jr>-----

zJ' t'4f" "

'23/ c

Z}(

-6hr J'.....

'\F" rz \J,,'L V, 1 rz.

::t1 --1:'l \f1-{

-tFrl"JG . >' -

- - - -t - - 2 -.fJ fCi

Ld-- --Z 1 .Q /.5'-'+..J (

(A'

.

0{36 + O ').... 0,3"5'" - l' (),{)I)?;. 0(1-

(J,n: . SJ":;, - - -

JSlI t =-0(0;:;'-4

O, h :f- -

(1/ ..::J5 t;-

, /;. . ...,I

Or'

Z '1,5

; '3. (- A ( Pr. 0~

)3

J l\J 3 - -_~ .f;.-r -zL1

<- ~

2 _ ( ! (, 5 -(),~ ), ]-':0,(')-(6 -1,c;+l-O,Z;

7.. -= 01.. S . Of2 92 . J T

Q) Q 0, -6 -1lM/,)

-IJ1 = -O(L, - AI S1,,\ pr

\J1 :::.. -:::. 0, LS v..-r()

O, ,0\ c;O,l ;;> =

O,f. O,)

Q-

\J't = B-

D, 8, iS-

B3u.,

"L

- -

I. p

~-

\I =2;1

I/

/\

\

v/ \

/I

- --- ---

~I tJOO"L LM ()-

urlH

<JI Q") -t 11. O,{)Q02-. 1"

----