EKSAMEN I EMNE TVM 4116 HYDROMEKANIKK

Like dokumenter
Hjelpemidler: A - Alle trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt.

EKSAMEN I EMNE TVM 4116 HYDROMEKANIKK

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE SIB 5025 HYDROMEKANIKK

KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG TEP 4140 STRØMNINGSLÆRE 2 Dato??. august 2004 Tid: kl. 09:00 14:00

EKSAMEN I EMNE TVM 4115 HYDROMEKANIKK

Løsningsforslag Øving 8

INTRODUKSJON HYDRODYNAMIKK

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 12. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

EKSAMEN I FAG SIO 1043 STRØMNINGSLÆRE Lørdag 1. juni 2002 Tid: kl. 09:00 15:00

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Kalkulator, én valgfri standard formelsamling. I h c A.

I. Stasjonær strøm i rør

EKSAMEN I EMNE SIB 5025 HYDROMEKANIKK

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK(TMA4215) Lørdag 20. desember 2003 Tid: 09:00 14:00, Sensur:

Løsningsforslag Øving 10

Eksamen i SIF5036 Matematisk modellering Onsdag 12. desember 2001 Kl

Trykkrørsystemer. Hydraulisk dimensjonering. Formeloversikt. Mai 2007 Teknisk håndbok, side 16. Pipelife Norge AS. q v = v 1 A 1 = v 2 A 2

EKSAMEN I FAG SIF5005 MATEMATIKK 2

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Institutt for fysikk. Eksamen i TFY4106 FYSIKK Torsdag 6. august :00 13:00

EKSAMEN I FAG TEP4170 VARME- OG FORBRENNINGSTEKNIKK 18. mai 2007 Tid:

(1 + x 2 + y 2 ) 2 = 1 x2 + y 2. (1 + x 2 + y 2 ) 2, x 2y

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Ola Hunderi, tlf (mobil: )

Løsningsforslag Øving 6

EKSAMENSOPPGAVE. ü Kalkulator med tomt dataminne ü Rottmann: Matematisk Formelsamling. rute

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Én valgfri standard formelsamling

SIF5072 Stokastiske prosesser Side 2 av 7 Gitt at en pasient er symptomfri ved tidspunkt t, hva er sannsynligheten for at han er symptomfri i hele per

Ekstraordinær EKSAMEN. MEKANIKK Fagkode: ILI 1439

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 26. august TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

Løsningsforslag til Øving 6 Høst 2016

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Side 1 av 4 INSTITUTT FOR ENERGI- OG PROSESSTEKNIKK

Auditorieøving 6, Fluidmekanikk

EKSAMEN. MEKANIKK Fagkode: ILI

Emnenavn: Vann- og miljøteknikk. Eksamenstid: 3 timer. Faglærer: Torbjørn Friborg. Oppgaven er kontrollert: Geir Torgersen

EKSAMEN I EMNE SIE 4015 BØLGEFORPLANTNING

dg = ( g P0 u)ds = ( ) = 0

Løsningsforslag til eksamen i SIF4072 KLASSISK FELTTEORI Onsdag 28. mai 2003

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

EKSAMENSOPPGAVE. Fys-1002 Elektromagnetisme. Adm.bygget B154 Kalkulator med tomt dataminne, Rottmann: Matematisk formelsamling

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Kalkulator, ei valgfri standard formelsamling. I h c A.

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 12. mai TILLATNE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

EKSAMEN I FAG SIO1073 VARME- OG FORBRENNINGSTEKNIKK Måndag 5. mai 2003 Tid:

UNIVERSITETET I OSLO

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

EKSAMEN I FAG SIF5005 MATEMATIKK 2

VA-dagane på Vestlandet 2014

EKSAMEN I NUMERISK MATEMATIKK (TMA4215)

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I MA0001 BRUKERKURS A Tirsdag 14. desember 2010

D. Energibetraktninger ved stasjonær strøm

TMA4100 Matematikk1 Høst 2009

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-1001

EKSAMEN I FAG TMA4260 INDUSTRIELL STATISTIKK

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

EKSAMENSOPPGAVE. MNF-6002 Videreutdanning i naturfag for lærere, Naturfag trinn 2. Kalkulator Rom Stoff Tid: Fysikktabeller (utskrift)

Løsningsforslag til Eksamen i MAT111

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 17. desember 2007 kl K. Rottmann: Matematisk formelsamling (eller tilsvarende).

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag TEP 4110 FLUIDMEKANIKK 18.desember ρ = = = m / s m / s 0.1

Oppgave 1 OPPGAVER OG LØSNINGSFORSLAG KONTINUASJONSEKSAMEN I FAG SMN 6147 OG SMN 6195 KOMPLEKS ANALYSE STED: HØGSKOLEN I NARVIK. KLASSE:4EL,4RTog5ID

MA0002 Brukerkurs i matematikk B Vår 2014

Løsningsforslag Øving 7

TMA4265 Stokastiske prosesser ST2101 Stokastisk simulering og modellering

Løsningsforslag for eksamen i brukerkurs i matematikk A (MA0001)

EKSAMEN I NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER MED DIFFERANSEMETODER (TMA4212)

OPPGAVE 1 Francis Turbin

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl torsdag 15. desember 2016 Bokmål

NTNU Institutt for elektronikk og telekommunikasjon Akustikk

Løsningsforslag EKSAMEN TFY4102 FYSIKK Fredag 10. juni 2011

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I GRUNNKURS I ANALYSE I (MA1101/MA6101)

EKSAMEN I FAG SIF 4012 ELEKTROMAGNETISME (SIF 4012 FYSIKK 2) Onsdag 11. desember kl Bokmål

UNIVERSITETET I OSLO

Emnenavn: Teknisk planlegging. Eksamenstid: kl Faglærer: Yonas Zewdu Ayele, PhD. Oppgaven er kontrollert: Ja.

NTNU. MA1103 Flerdimensjonal Analyse våren Maple-øving 2. Viktig informasjon. Institutt for matematiske fag. maple02 28.

Eksamen i Klassisk feltteori, fag TFY 4270 Onsdag 26. mai 2004 Løsninger

Eksamen i FY3403/TFY4290 PARTIKKELFYSIKK Mandag 12. desember :00 13:00

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

NTNU. TMA4100 Matematikk 1 høsten Løsningsforslag - Øving 12. Avsnitt Ved Taylors formel (med a = 0) har vi at. 24 For x < 0 har vi at

F. Impulser og krefter i fluidstrøm

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I ST2101 STOKASTISK MODELLERING OG SIMULERING Onsdag 1. juni 2005 Tid: 09:00 14:00

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 9. desember 2005 kl

Punktladningen Q ligger i punktet (3, 0) [mm] og punktladningen Q ligger i punktet ( 3, 0) [mm].

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 3. juni 2009 kl

Løsningsforslag: Kurs TEP4195 TURBOMASKINER. NTNU Institutt for Energi- og Prosessteknikk FREDAG 21. MAI 2004 TID: 09:00 13:00

UNIVERSITETET I OSLO. Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FAG SIF5045 NUMERISK LØSNING AV DIFFERENSIALLIGNINGER

UNIVERSITETET I OSLO

HAVBØLGER. Her skal vi gjennomgå den enkleste teorien for bølger på vannoverflaten:

Lokalt gitt eksamen vår 2016 Eksamen

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 20. desember TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Fredag 11. august 2006 kl

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

Eksamensoppgave i MA1103 Flerdimensjonal analyse

Fasit til eksamen i MEK1100 høst 2006

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR VANN OG MILJØTEKNIKK Side av 9 Faglige kontakter under eksamen: Prof. Geir Moe, Tel. 7359 467 Prof. Nils R. Olsen, Tel. 7359 4773 EKSAMEN I EMNE TVM 46 HYDROMEKANIKK Tirsdag 7 juni 005 Tid: kl. 09.00-3.00 Hjelpemidler: D : Spesifikk håndholdt kalkulator med tomt minne, av merke i henhold til liste utarbeidet av NTNU (HP30S). Ingen håndskrevne eller trykte hjelpemidler tillatt, utenom en ordbok som må være forhåndskontrollert av Studieadministrasjonen/Eksamenskontoret. Sensur blir satt i uke 6 Det er fire oppgaver, og hver oppgave teller 5 % av karakteren.

Oppgave 3 Side 4 av 9 Vann skal transporteres fra en innsjø til et basseng, som vist i figuren under. Et gammelt rør med innvendig ruhet 0. mm og diameter 0. meter ligger mellom innsjøen og bassenget. Røret er 300 meter langt. Høydeforskjellen mellom innsjøen og bassenget er 5 meter. Singulærtapskoeffisienten for innløpet fra innsjøen er 0.5, og.0 for utløpet i bassenget. Innsjø Basseng a) Hva blir vannføringen i røret? b) Man ønsker å øke kapasiteten til 30 l/s, ved å legge et nytt rør parallellt til det gamle. En bruker et glatt rør. Hvilken diameter må dette ha? c) For å øke kapasiteten ytterligere, ønsker en å installere en pumpe med virkningsgrad 0.7 i det gamle røret. Hvor stor effekt må denne ha hvis en ønsker en kapasitet på 40 l/s på systemet tilsammen. Det nye røret er fremdeles tilkoblet.

Side 5 av 9 Oppgave 4. Vann strømmer i en sirkulær kanal som vist på figuren under, der kanalen er sett ovenfra. Kanalens bredde er.6 meter, og dybden er. meter. Ytre diameter av kanalen er 8 meter. Kanalen har en ruhet tilsvarende Manning-Stricklers faktor M80. Vannet i kanalen blir holdt i sirkulasjon av seks propeller, som alle skyver vannet i retning mot klokka. Forholdet mellom tilført bevegelsesenergi på vannet fra hver propell, i gjennomsnitt over et tverrprofil, og tilført effekt til hver propellmotor er 0.5. Det tar i gjennomsnitt 30 sekunder for en vannpartikkel å flyte en runde i kanalen. 8 meter a) Er strømningen overkritisk eller underkritisk i kanalen? Begrunn svaret. b) Hva blir helningen på energilinjen mellom propellene? c) Hva blir nødvendig tilført effekt til hver propell?

Formler: P U + gh + - ρ Q W α U Qρ P U + gh + - ρ α U p p + + gz ρ ρ gz + û û Side 8 av 9 F ρq( U U ) F C D ρau ρ U i U - i + ρu t j - x j For vann: ν0-6 x P δ ij ρν U i U + + j j x j x i u u * 30y κ ln k s h f f L D -U g U C ri U Q CBH 3 3 3 r I U Mr I n h h ( + 8Fr ) Re UL - St ν nd Fr U - U gy τ µ du τ dz ( h L K U U ) h g L K U g r d [ P + ρgz] τ ρghi ds

Side 9 av 9

Løsningsforslag Oppgave 3. a) Antar at vi er i det fullt turbulente området. Høyre akse i Moody-diagrammet blir ks/d 0.mm/00mm 0.00. Dette gir en f0.04 Vi bruker energiligningen og Darcy-Weissbach s formel: 5 m (0.5+.0+0.04*300/0.) U /g: U.00 m/s. Re *0./-0e-6 *0-5: ok. Vannføring: *4.4*0.05^ 5.7 l/s b) Vannføringen i det nye røret er: 30-5.7 4.3 l/s. Gjetter på en diameter, og itererer i en tabell, der energitapet skal bli 5 meter. U er gitt fra kontinuitetsligningen, og hf fra Darcy-Weissbach s formel hf f L D -U f 300U 5.3f U g Dx9.8 D En diameter på 0.089 meter gir tilnærmet energitap lik 5 meter. Dette er derfor riktig diameter. Svar mellom 0.085 og 0.095 godtaes som helt riktige. c) Nødvendig vannføring: 40-4.3 5.7 l/s Nødvendig vannhastighet: Q/A 3.7 m/s Table : D U Re f hf hf+hs 0..8.8e5 0.06 8. 8.37 0.09.5.0e5 0.055 3.34 3.73 0.08.85.7e5 0.055 4.06 4.68 0.089.30.04e5 0.055 4.0 4.5

Energiligningen blir: 5 m + Hp (0.5+.0+0.04*300/0.) 3.7^/g 40.5 meter: Hp 40.5-5 5.5 m Q000*9.8*5.5*0.057/0.7 9 kw Oppgave 4 a) Omkretsen i midten av sirkelen er S 3.4 * (8-.6) 0. meter Hastigheten er da: U S/T 0. / 30 0.67 m/s Froude tallet er: Fr U/sqrt(gy) 0.67/sqrt(9.8*.) 0.9. Siden Froude tallet er under har vi underkritisk strømning b) Hydraulisk radius er A/P 0.48 m. Energilinjen er gitt fra Mannings formel, ved å løse mhp. I: I U - 0.67 0.00086 3 Mr.6x. 3 80x x. +.6-5358 c) Energihøydetapet mellom hver propell er lik energihelningen multiplisert med avstanden mellom propellen. Denne blir: S 0. m / 6 3.35 m. Mao, h f I*S 0.65 mm. Energiligningen (. ligning på side 8 i vedlegget) gir da: Qρgh Q - f 0.67x.x.6x000x9.8x0.00065 5.8Watt η 0.5

Alternativ løsning oppgave 4a: :-) den er underkritisk, den ville først bli overkritisk hvis farten på vannet var så høy at vannet i ytterkant ville steget og slått over, eller at en eller flere propeller hadde gått hver sin vei slik at det vil blitt vannstandssprang og strømningen ville blitt overkritisk.