Esame Meccanica dei Fluidi I del 25/1/2005 Esercizio 1 Con ...

Esame Meccanica dei Fluidi I del 25/1/2005Esercizio 1Con riferimento allo schema illustrato in figura 1 costituito da un serbatoio in pressione di larghezzaunitaria contenente un gas ed un liquido ed ai dati sotto indicati, si determini:1) la pressione all’interfaccia gas-liquido;2) il piano dei carichi idrostatici relativo ed assoluto per il liquido;3) la pressione in A;4) il modulo, la direzione e il verso della spinta esercitata sulla superficie piana DE;5) il modulo, la direzione e il verso della spinta esercitata sulla superficie curva cilindricaABC.Dati: densità liquido ρ = 700 kg/m 3 ; lettura al manometro p GAS =19.2 KPa; a=1.70 m; R=1.20 m.Figura 1Esercizio 2Con riferimento al sistema illustrato in figura 2 costituito da un serbatoio a pelo libero ed unacondotta in cui transita in moto permanente acqua, si determini:6) la portata che transita nella condotta considerando il moto assolutamente turbolento.7) Tracciare le linee del carico piezometrico e totale.8) Calcolare il modulo della tensione tangenziale massima agente sulle pareti della condotta.Dati: diametro condotta D=350 mm; scabrezza assoluta condotta=0.5 mm; lunghezza condottaL=20 m; z 1 =2.40 m; z 2 =0.70 m.Figura 2Esercizio 3Dimostrare i seguenti aspetti relativi ad un liquido in quiete:9) la distribuzione idrostatica delle pressioni;10) la sfericità del tensore delle tensioni;11) il principio di Archimede.

Formula di Colebrook per il calcolo del coefficiente di resistenza λ:1λ= −2log⎛ 2.51⎜⎝ Re λε ⎞+ ⎟3.71D⎠10,essendo ε = scabrezza assoluta di parete della condotta;Re = numero di Reynolds;D = diametro della condotta.