EKSAMEN I EMNE TVM 4116 HYDROMEKANIKK

Like dokumenter
KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE SIB 5025 HYDROMEKANIKK

Hjelpemidler: A - Alle trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt.

EKSAMEN I EMNE TVM 4116 HYDROMEKANIKK

EKSAMEN I EMNE TVM 4115 HYDROMEKANIKK

EKSAMEN I EMNE SIB 5025 HYDROMEKANIKK

INTRODUKSJON HYDRODYNAMIKK

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

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

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

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

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

Auditorieøving 6, Fluidmekanikk

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

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Løsningsforslag Øving 10

Eksamensoppgave i TKT4124 Mekanikk 3

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN Løsningsforslag

Løsningsforslag Øving 7

5- og 10-årsflom er deretter benyttet for å beregne vannstander og vannhastigheter for midlertidig bru og fylling:

VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA INNHOLD. 1 Beskrivelse av oppgaven. 1 Beskrivelse av oppgaven 1. 2 Nøkkeltall 3. 3 Beregninger 6.

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

D. Energibetraktninger ved stasjonær strøm

ORDINÆR EKSAMEN Sensur faller innen

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 17. august 2013 Tid:

EKSAMEN TKT 4122 MEKANIKK 2 Onsdag 4. desember 2013 Tid: kl

EKSAMEN I FAG SIF 4002 FYSIKK Mandag 7. mai 2001 Tid: Sensur: Uke 22

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK Fredag 6. aug 2004 Tid. Kl

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

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

LØSNINGSFORSLAG KRETSDEL

EKSAMEN I TMA4285 TIDSREKKEMODELLER Fredag 7. desember 2012 Tid: 09:00 13:00

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

Eksamensoppgave i MA1201 Lineær algebra og geometri

EKSAMEN I EMNE SIE4015 BØLGEFORPLANTNING EKSAMEN I FAG BØLGEFORPLANTNING LØRDAG/LAURDAG 19. MAI 2001 TID: KL

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

NOTAT 1 INNLEDNING HYDRAULISK BEREGNING AV HØYLANDSKANALEN

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

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 måndag 15. august 2011 Tid:

Løsningsforslag til Øving 3 Høst 2010

Løsningsforslag MAT102 Vår 2018

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

Løsningsforslag Øving 4

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Fredag 25. mai Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY 4102 FYSIKK

EKSAMEN I EMNE TDT4195/SIF8043 BILDETEKNIKK ONSDAG 19. MAI 2004 KL

Eksamensoppgave i TMA4115 Matematikk 3

Lokalt gitt eksamen vår 2017 Eksamen

i=1 t i +80t 0 i=1 t i = 9816.

Eksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK. Lørdag 5. juni Tid. Kl LØSNINGSFORSLAG

Saksnummer: 3/2010 Hjelpemiddelkoder implementering av regelverk eller regelverksendring?

Eksamensoppgave i NORD1102, (utsatt prøve) Nordisk språk moderne, 15 sp.

Lokalt gitt eksamen vår 2016 Eksamen

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 4. juni 2011 Tid:

F. Impulser og krefter i fluidstrøm

NOTAT. Vurdering av eksisterende avløpsanlegg i Tøndelvikan. 1. Beregning av kapasitet på ledningsnettet

Vannlinjeberegning Skorrabekken ved 200 års flom

EKSAMEN FAG TFY4160 BØLGEFYSIKK OG FAG FY1002 GENERELL FYSIKK II Onsdag 8. desember 2004 kl Bokmål. K. Rottmann: Matematisk formelsamling

- nye retningslinjer og erfaringer med måleutstyr

Statens Vegvesen Region Sør. Hydrauliske beregninger RV.9 Langeid-Krokå

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

Hydraulisk analyse i forbindelse med bygging av ny bru over Reisaelva ved Storslett. Per Ludvig Bjerke 16 OPPDRAGSRAPPORT B

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2018 Tid:

3D numersk modellering av sedimenter i vannkraftreservoirer

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Tirsdag 27. mai 2008 kl

Løsningsforslag til Øving 6 Høst 2016

Klassifisering av trykkrør

Matematikk 1, MX130SKR-B

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2017 Tid:

Eksamensoppgave i TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING EKSAMENSOPPGAVE

EKSAMEN I SOS4020 KVANTITATIV METODE (MASTER) 14. MAI 2004 (4 timer)

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR ELEKTRONIKK OG TELEKOMMUNIKASJON

EKSAMEN I FAG TMA4275 LEVETIDSANALYSE

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

EKSAMEN 07HBINEA, 07HBINET, 07HBINDA, 07HBINDT

OBLIGATORISK MIDTSEMESTERØVING I EMNE TFE 4120 ELEKTROMAGNETISME

Notat. Endring i flaumvasstandar grunna ny Fv 7 Tokagjelet. Bakgrunn:

Av tiltak som er vurdert er det en bruløsning og økt mudring langs kanalen som ser ut til å ha best effekt.

Eksamensoppgave i MA1202/MA6202 Lineær algebra med anvendelser

Klassifisering av dammer

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

EKSAMEN I EMNE TKT4122 MEKANIKK 2

Bedre miljø og mer kraft fra en gammeldags regulering?

Side 1 av 10 NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET (NTNU) - TRONDHEIM INSTITUTT FOR ENERGI OG PROSESSTEKNIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Vannlinjeberegning for Rolvselve (015.JB7A), i Nore og Uvdal, Buskerud

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Anne Borg Tlf BOKMÅL. EKSAMEN I EMNE TFY4115 Fysikk Elektronikk og Teknisk kybernetikk

MA3002 Generell topologi

Eksamen i FYS Oppgavesettet, inklusiv ark med formler, er på 8 sider, inkludert forside. FAKULTET FOR NATURVITENSKAP OG TEKNOLOGI

1 Innledning Beregning av dimensjonerende vannmengder Nedslagsfelt Referansefelt... 3

EKSAMEN. EMNE: FYS 120 FAGLÆRER: Margrethe Wold. Klasser: FYS 120 Dato: 09. mai 2017 Eksamenstid: Antall sider (ink.

Eksamensoppgave i NORD1106 Nordisk språk historisk, 7.5 sp.

EKSAMENSOPPGAVE. FYS-1001 Mekanikk. Fire A4-sider (to dobbeltsidige ark) med egne notater. Kalkulator ikke tillatt. Ruter.

Hydraulisk vurdering i forbindelse med bygging av ny Nes bru ved Harran i Nord-Trøndelag. Utarbeidet av Per Ludvig Bjerke

NOTAT VEDLEGG 9 INNTAKSLEDNING VESTFJELLDAMMEN INNHOLD

HYDROLOGI NOTAT GS-VEG FRØSET

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 8. august 2009 Tid:

Løsningsforslag Øving 2

Transkript:

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPLIGE UNIVERSITET, INSTITUTT FOR VANN OG MILJØTEKNIKK Side av 5 Faglige kontakter under eksamen: Prof. Geir Moe, Tel. 7359 467 Prof. Nils R. Olsen, Tel. 7359 4773 EKSAMEN I EMNE TVM 46 HYDROMEKANIKK Onsdag 6 mai 004 Tid: kl. 09.00-4.00 Hjelpemidler: A - Alle trykte og håndskrevne hjelpemidler tillatt. Alle kalkulatorer tillatt, så lenge følgende kriterier er oppfylt: - Skal ikke ha kommunikasjon med andre dataenheter - Tillates ikke tilkoblet strømnettet - Skal ikke støye - Skal ikke ha annet utlesningsutstyr enn display - Skal kun utgjøre en - - gjenstand - Skal kun ha lommeformat Sensur blir satt i slutten av uke 5 Det er fire oppgaver, og hver oppgave teller 5 % av karakteren.

Oppgave Side av 5 Gitt et lengdesnitt av et vannkraftsystem i skissen under. Vannføringen er Q=5 m 3 /s. Tunnellene er fullprofilborret (sirkulært tverrsnitt) med diameter 4 meter og ruhet 0.04 meter. Selve vannkraftverket ligger 0 meter under havnivået, og km fra havet. Knekkpunktet A ligger 00 meter over havet, 5 km fra innsjøen og 800 meter fra vannkraftverket. Alle avstandene er gitt langs tunnellaksen. Inntaket i innsjøen ligger 4 meter under vannoverflaten. Utløpet i havet ligger 0 meter under havnivået. Temperaturen er 0 grader C. Innsjø, 300 moh. A Husk: Hvis du lurer på noe om hvordan geometrien på figurene ser ut eller hva det er spurt om i oppgaven, så spør faglærer når han kommer rundt på eksamen. Vannkraftverk Havet a) Tegn trykklinjen i systemet og før på karakteristiske verdier for helning, tap og energiuttak. b) En ønsker å plassere vannkraftverket nærmere havet for å bedre adkomsten. Hvor nær havet kan kraftverket plasseres uten at det blir problemer med kavitasjon? Den vertikale beliggenheten av kraftverket skal ikke forandres i denne deloppgaven. c) Siden kraftverket ligger under havet, vil saltvann kunne trenge inn under en driftsstans og forårsake problemer. Hvis en hever kraftverket fra den orginale posisjonen fra spørsmål a) til meter over havnivået, vil en da få problemer med kavitasjon i rørene?

Oppgave Side 3 av 5 I forelesningene i Hydromekanikk ble det utledet en formel for nedstrøms vannstand i et vannstandssprang basert på at oppstrøms verdier av dybde og vannhastighet er kjent. Utled en formel for vannstanden, y, oppstrøms et vannstandssprang, som funksjon av kjent dybde, y, og vannhastighet, U, nedstrøms spranget. Oppstrøms vannhastighet, U, er ukjent og skal ikke være med i formelen. Anta en kanal med rektangulært tverrsnitt, horisontal bunn og ingen klosser i spranget. U, y U, y Side av 5

NOREGS TEKNISK-NATURVETENSKAPLEGE UNIVERSITET, INSTITUTT FOR VATN OG MILJØTEKNIKK Faglege kontakter under eksamen: Prof. Geir Moe, Tel. 7359 467 Prof. Nils R. Olsen, Tel. 7359 4773 EKSAMEN I EMNE TVM 45 HYDROMEKANIKK Onsdag 6 mai 004 Tid: kl. 09.00-4.00 Hjelpemedel: A - Alle trykte og handskrevne hjelpemedel tillatne. Alle kalkulatorar tillatne, når desse kriteria er oppfylde: - Skal ikkje ha kommunikasjon med andre dataeininger - Tillatast ikkje kobla til straumnettet - Skal ikkje støye - Skal ikkje ha anna utlesningsutstyr enn display - Skal kun utgjere ein - - gjenstand - Skal kun ha lommeformat Det er fire oppgåver, og kvar oppgåve tel 5 % av karakteren. Sensur blir satt i slutten av uke 5

Oppgåve Side av 5 Gitt eit lengdesnitt av eit vasskraftsystem i skissa under. Vassføringa er Q=5 m 3 /s. Tunnellane er fullprofilbora (sirkulært tverrsnitt) med diameter 4 meter og ruhet 0.04 meter. Sjølve vasskraftverket ligg 0 meter under havnivået, og km frå havet. Knekkpunktet A ligg 00 meter over havet, 5 km frå innsjøen og 800 meter frå vasskraftverket. Alle avstandane er gitt langs tunnellaksen. Inntaket i innsjøen ligg 4 meter under vassoverflata. Utløpet i havet ligg 0 meter under havnivået. Temperaturen er 0 grader C. Innsjø, 300 moh. A Havet Hugs: Om du lurer på noko om korleis geometrien på figurane ser ut eller kva det er spurt om i oppgåva, så spør faglærar når han kjem rundt på eksamen. Vasskraftverk a) Tegn trykklinja i systemet og før på karakteristiske verdiar for helning, tap og energiuttak. b) Ein ønsker å plassere vasskraftverket nærmare havet for å betre tilkomsten. Kor nær havet kan kraftverket plasserast uten at det blir problem med kavitasjon? Den vertikale plasseringa av kraftverket skal ikkje forandrast i denne deloppgåva. c) Sidan kraftverket ligg under havet, vil saltvatn kunne trengje inn under ein driftsstans og årsake problem. Om ein hevar kraftverket frå den orginale posisjonen frå spørsmål a) til meter over havnivået, vil ein da få problem med kavitasjon i røra?

Oppgåve Side 3 av 5 I forelesningane i Hydromekanikk vart det utleia ein formel for nedstraums vasstand i eit vasstandssprang basert på at oppstraums verdiar av djup og vasshastighet er kjent. Utlei ein formel for vassdjupet, y, oppstraums eit vannstandssprang, som funksjon av kjent djup, y, og vasshastighet, U, nedstraums spranget. Oppstraums vasshastighet, U, er ukjent og skal ikkje vere med i formelen. Anta ein kanal med rektangulært tverrsnitt, horisontal botn og ingen klossar i spranget. U, y U, y

Løsningsforslag, oppgave a) Finner først hastigheten i tunnellen: U = Q/A = 5/(3.4**) = m/s Hastighetshøyden i tunnellen er: U^/g = 0. m Innløpstapet i tunnellen: h=0.5 U^/g = 0. m Reynolds tall i tunnell: *4/.0e-6=8e+6 Relativ ruhet = 0.04 / 4 = 0.0 Moody s diagram gir f = 0.038. Totallengden av røret er 5000+800+000 = 6800 m. Darcy-Weissbach s formel gir falltapet: hf = fl/d U^/g = 0.038*6800/4*^/(*9.8) = 3 m Helningen på trykklinjen er 3 / 6800 = 0.009 Utløpstapet er lik hastighetshøyden = 0. meter Singulærtapet i A kan neglisjeres, men hvis noen har antatt et tap med en rimelig tapskoeffisient, så er det også ok. Svarene blir omtrent de samme. Energihøyden tilgjengjengelig for krafterket er: 300 m - 0. m - 3 m - 0. m = 86.7 m Innsjø, 300 moh. innløpstap + hastighetshøyde = 0.3 m Helning trykklinje: 0.009 A kraftverk: 86.7 m Havet Vannkraftverk b) Trykklinjen er alltid over røret, utenom muligens i punktet A. Der ligger den på nivå: 300m - 5000 m * 0.009-0.3m = 90. meter. Dvs. den ligger 90. meter over røret. Siden trykklinjen alltid er over røret, er det aldri fare for kavitasjon, samme hvor nærme havet vi legger kraftverket. c) Trykket ved vannkraftverket relativt til null lufttrykk er lik - meter + friksjonstap + utløpstap. Dette blir - +0.009*000 + 0. =. meter. Kavitasjon skjer ved ca. 9.5 meter undertrykk. Undertrykket er derfor ikke stort nok (negativt) til at vi får kavitasjon.

Løsningsforslag, oppgave.: Bruker impulsligningen for å utlede formel for vannstandssprang. Index er oppstrøms spranget, og index er nedstrøms spranget. Merk at utledningen er nesten helt lik utledningen som er gitt i forelesningene - indeksene er bare byttet om. F = ρq( U U ) + ρga ( y A y ) For en rektangulær kanal der F=0 og y= / h får vi: 0 = ρq( U U ) + --ρg( A A h ) Deler på bredden og tettheten: 0 qu ( U ) + --g( h h ) q ---- h ---- = = h + --g( h ) Løser mhp. q : --g( h q h ) = --------------------------- = ---- ---- Bruker så definisjonen av Froude tallet: nedstrøms, siden dette er kjent. Oppstrøms Froude tall er ukjent. U Fr q = -------- = -------- g Løser ligningen mhp. q, og eliminerer q ved ligningen over: Fr gh 3 som gir: Løser mhp. h / : h g 3 --g( h h ) --------------------------- ---- ---- h løsningen av annengradsligningen: --g( h h ) --g( h h )( + h )h = --------------------------- = -------------------------------------------------------------- = ---- ---- ( h ) h Fr -- ( h + h ) h ---------- -- ( h + h ) h ---- -- h ---- h = = = ---- + h 3 ---- h + ---- Fr = 0 h ---- = -- ( + 8Fr ) --g h + h ( )h Froude tallet oppstrøms er ukjent og kan ikke inngå i formelen.