Lajos T.: Az ÁRAMLÁSTAN ALAPJAI tankönyv használata

 

Ez a füzet az Áramlástan alapjai tankönyv használatához ad segítséget. A táblázat első három oszlopa, fejezet, lecke és pont bontásban az oldalszámok megadásával felsorolja a tankönyv tananyagát.  A negyedik oszlopban az adott tananyagokhoz tartozó feladatokat tüntettük fel. Ezek közül a K, KZ, T és TZ jelű feladatok a tankönyvben találhatók meg, a CD Mellékletben a leckénként megadott feladatokat pedig P-vel jelöltük (pl. P.3.4.2. a 3 fejezet 4. leckéhez tartozó 2. feladat). Minden lecke címe után megadjuk, hogy a CD melléklet az adott leckéhez hány feladatot (F), videót (V) és PowerPoint prezentációt (PP) tartalmaz (pl. M: 3F + 2V + 4PP).

Az ötödik és hatodik oszlopban megadjuk, hogy az Áramlástan tantárgyat különböző szakokon, más és más képzési célokkal, eltérő idő- és munkaráfordítással tanuló hallgatói csoportoknak mely tananyagrészeket javasoljuk megtanulni és melyeket elolvasni.

A hallgatói csoportok és betűjelzésük az alábbiak:

KAR

SZINT

SZAK

JEL

Gépészmérnöki

egyetemi

gépészmérnöki, energetikai mérnöki

G

Gépészmérnöki

egyetemi

gépészmérnöki kiegészítő

K

Gépészmérnöki

egyetemi

ipari termék- és formatervező

T

Vegyészmérnöki

egyetemi

környezetmérnöki

V

Természettudományi

egyetemi

mérnök-fizikus

P

Gazdaság és Társadalomtudományi

egyetemi

műszaki menedzser

M

Gépészmérnöki

főiskolai

gépész- és energetikai mérnöki

F

A tankönyv és melléklete a tananyag tanár által segített, alapvetően önálló munkával történő elsajátítását is lehetővé teszi. Ennél a tanulási módnál is akkor ér el legjobb eredményt, ha időt hagy a tanultak "leülepedésére", tudásának megszilárdulására. Ezért javasoljuk, hogy – tekintettel a tananyag jellegére, a tantárgy jelentőségére és a tankönyv és melléklete módszertani sajátosságaira – a teljes szemesztert használja ki az áramlástan elsajátítására: legalább heti rendszerességgel tanuljon néhány órát. Biztos vagyok benne, hogy az első időszak nehézségei után örömöt talál a tanulásban, és a megszerzett ismeretek és készségek nagyban hozzájárulnak mérnöki pályájának sikeréhez.

 

Budapest 2004. szeptember                                        Dr. Lajos Tamás, egyetemi tanár

 


Az Áramlástan alapjai tankönyv használata

 

fejezet, lecke

pont száma

a tananyag rész címe

oldal-szám

Feladatok

megtanu-landó

elolvasni javasolt

 

Bevezetés

9

 

 

mind

 

A tankönyv és használata

11

 

mind

 

 

 

 

 

 

 

1. fejezet

A folyadékok sajátosságai, az áramlástanban alkalmazott mennyiségek és leírásuk

19

 

 

mind

1.1.lecke

A folyadékok és a szilárd anyagok összehasonlítása   M: 4F+4V

1.1.1.pont

A szilárd test és a folyadék deformációja

22

K.1.1.1.

mind

 

1.1.2.pont

Newton viszkozitási törvénye

22

K.1.1.2., KZ.1.1., KZ.1.2., P.1.1.1. - 4.

mind

 

1.1.3.pont

Viszkozitás, a folyadékok néhány tulajdonsága

26

T.1.1.1., T.1.1.2.

mind

 

 

Feladatok

28

 

 

 

1.2. lecke

A folyadékok néhány tulajdonsága, az ideális folyadék   M: 3V

1.2.1.pont

Gázok, gőzök, cseppfolyós közegek

29

 

F , G, K

M,P, T, V

1.2.2. pont

A gáztörvény

30

K.1.2.1., TZ.1.8.

mind

 

1.2.3. pont

A kavitáció

31

T.1.2.2., T.1.2.3.

F, G, K, P

M, T, V

1.2.4. pont

A közegek viszkozitásának magyarázata

32

K.1.2.2., K.1.2.3., TZ.1.5.

F, G ,P

K,M, T, V

1.2.5. pont

Az ideális folyadék

35

K.1.2.4., T.1.2.1., TZ.1.3.

mind

 

 

Feladatok

36

 

 

 

1.3. lecke

A folyadékok áramlásának leírása   M: -

1.3.1.pont

A sűrűség

37

K.1.3.1.

mind

 

1.3.2. pont

A nyomás

37

 

mind

 

1.3.3. pont

Az áramlási sebesség

39

K.1.3.2., T.1.3.1.

mind

 

1.3.4. pont

Erőterek

40

K.1.3.3.

F,G,K,M*P, T, V*

M, V

 

Feladatok

41

                         *csak a nehézségi erőtér

1.4. lecke

Műveletek skalár- és vektorterekkel   M: -

1.4.1.pont

Skalárterek megváltozásának jellemzése

42

K.1.4.1.

mind

 

1.4.2. pont

A vektorterek megváltozásának jellemzése

43

K.1.4.2., KZ.1.3.

G, F*, K, P

F, T, V

1.4.3. pont

A vektortér divergenciája és rotációja

44

KZ.1.4., TZ.1.9.

G,K, M**, P,

F, M, T

1.4.4. pont

Vektorterek potenciálja

49

K.1.4.3., K.1.4.4., T.1.4.1. T.1.4.2., T.1.4.3., T.1.4.3., TZ.1.1., TZ.1.2., TZ.1.4., TZ.1.6.

F, G, K,   M***, P, T, V***

M, V

 

Feladatok

51

* a deriválttenzor fogalma nélkül, ** csak a fogalmak felírása és értelmezése, *** csak a nehézségi erőtérre

 

Fejezetzáró feladatok

53

 

Megoldások

55

 

 

 

2. Fejezet

Kinematika és a folytonosság tétele

57

 

 

mind

2.1. lecke

Pálya, áramvonal, nyomvonal, áramlások időfüggése, áramlások szemléltetése   M: 24V + 3PP

 

2.1.1.pont

Néhány meghatározás

59

T.2.1.4.

mind

 

2.1.2. pont

Stacionárius és instacionárius áramlások

60

K.2.1.1., T.2.1.1., T.2.1.2.T.2.1.3., TZ.2.3., TZ.2.5., TZ.2.7.

mind

 

2.1.3. pont

Az áramlások szemléltetése

63

K.2.1.2.

mind

 

 

Feladatok

68

 

 

 

2.2. lecke

A potenciálos örvény   M: 3F + 1V

2.2.1.pont

Az örvény áramképe

71

KZ.2.5., P.2.2.2.

F,G,K,M*P, V*,

M,T,V

2.2.2.pont

A sebességtér rotációja

72

KZ.2.1., P.2.2.3.

G, K, P

F,M, T, V

2.2.3.pont

A potenciálos örvény sebességtere

74

K.2.2.1., T.2.2.1., P.2.2.1.

G, K, P

F,M, T, V

2.2.4.pont

A sebességi potenciál

75

T.2.2.2., KZ.2.2.

G, P

F, K, V

 

Feladatok

76

                         * csak a síkáramlás definíciója

2.3. lecke

A kis folyadékrész mozgása, a Laplace differenciálegyenlet   M: 1V

2.3.1.pont

A deriválttenzor felbontása

77

K.2.3.2., TZ.2.1.

G, P

F, K, T, V

2.3.2.pont

A folyadékhasáb mozgása, deformációja

79

K.2.3.1.

F*,G, P

K, T, V

2.3.3.pont

A Laplace-differenciálegyenlet

80

K.2.3.3.

G, P

F, K, T, V

 

Feladatok

81

 * alapfogalmak

 

 

2.4. lecke

A folytonosság (kontinuitás) tétele   M: 5F

2.4.1.pont

A folytonosság tétele

82

K.2.4.2., K.2.4.4., T.2.4.1., T.2.4.2., KZ.2.4., KZ.2.6., T.Z.2.2., TZ.2.4., TZ.2.8.

F,G,K,M*P, T* V*

M, T, V

2.4.2.pont

A folytonosság tételének alkalmazása áramcsőre

84

T.2.4.3., KZ.2.3., TZ.2.6., P.2.4.2., P.2.4.4.

F,G,K,M*P, T* V*

M, T, V 

2.4.3.pont

Átlagsebesség és térfogatáram számítás csőben

85

K.2.4.1., P.2.4.3., P.2.4.5.

mind

 

2.4.4.pont

Jellemzők lokális és konvektív megváltozása

86

K.2.4.3.

F, G, K,P,

M**,T,V**

M, V

2.4.5.pont

Az áramfüggvény

88

T.2.4.3., T.2.4.4., KZ.2.2.

 

G, P

 

Feladatok

91

  * csak a levezetés végeredménye, ** csak az alapgondolatok

 

Fejezetzáró feladatok

93

 

Megoldások

96

 

 

 

3. Fejezet

Az Euler-egyenlet és a Bernoulli-egyenlet

99

 

 

mind

3.1. lecke

A folyadékrészek gyorsulása   M: 2F + 1V

3.1.1.pont

A folyadékrész lokális és konvektív gyorsulása

101

K.3.1.1., K.3.1.3., T.3.1.1., P.3.1.1.

F,G,K,M*P, T V*

M, V

3.1.2. pont

A konvektív gyorsulás kifejezésének átalakítása

104

K.3.1.4., T.3.1.2., TZ.3.2.

G,K,M*P, T, V*

F, M, V

3.1.3. pont

Áramlás konfúzorban

105

K.3.1.2., K.3.1.5., KZ.3.1., P.3.1.2.

F,G,K,P T

M, V

 

Feladatok

106

* csak a lokális és konvektív gyorsulás fogalma és (3.8)

3.2. lecke

Az Euler egyenlet   M: -

3.2.1.pont

Az Euler-egyenlet levezetése elemi folyadékrészre ható erők vizsgálatával

108

K.3.2.1., K.3.2.3, T.3.2.2.

G, K, M, P, T, V

F,

3.2.2. pont

Az Euler-egyenlet különböző alakjai és alkalmazásuk a folyadéktér leírására

111

K.3.2.2., K.3.2.4., T.3.2.1.,TZ.3.1., TZ.3.4.

G, K, P

F, M, T, V

3.2.3. pont

Az Euler-egyenlet levezetése egy elúszó folyadékrész vizsgálatával

112

K.3.2.5. T.3.2.3., KZ.3.3.

G, K, P

F, M, T, V  

 

Feladatok

115

 

 

 

3.3. lecke

A Bernoulli-egyenlet, a statikus nyomás, a dinamikus nyomás és az össznyomás   M: 2F + 2V + 1PP

3.3.1.pont

Az Euler-egyenlet vonalmenti integrálja: a Bernoulli-egyenlet

117

P.3.3.1.

mind

 

3.3.2. pont

A Bernoulli-egyenlet egyszerűsítésének lehetőségei

118

K.3.3.1., K.3.3.2., T.3.3.1.,T.3.3.3., TZ.3.3.

mind

 

3.3.3. pont

A statikus, a dinamikus és az össznyomás

120

T.3.3.2., P.3.3.2.

mind

 

 

Feladatok

124

 

 

 

3.4. lecke

Az Euler-egyenlet természetes koordináta-rendszerben   M: 1F + 2V + 2PP

3.4.1.pont

A természetes koordináta-rendszerben felírt komponensegyenletek

125

K.3.4.1., K.3.4.2., K.3.4.3., K.3.4.4., K.3.4.5., K.3.4.6., T.3.4.1., P.3.4.1.

F, G, K, M, P, T, V

 

3.4.2. pont

Alkalmazások

129

T.3.4.2., KZ.3.2.

F,G,K, P, T, V

M,

 

Feladatok

131

* csak az elv, a komponens egyenletek és a következtetések

 

Fejezetzáró feladatok

133

 

 

 

 

Megoldások

135

 

 

 

4. Fejezet

Alkalmazások

139

 

 

mind

4.1. lecke

Hidrosztatika, gyorsuló tartály   M: 3F

4.1.1.pont

A hidrosztatika alapegyenlete

142

K.4.1.1., K.4.1.2., T.4.1.1., T.4.1.2., T.4.1.4., KZ.4.1., TZ.4.5., P.4.1.1.

mind

 

4.1.2. pont

Nyomás változása tartályban

143

K.4.1.3., K.4.1.4., T.4.1.3., P.4.1.2., P.4.1.3.

mind

 

4.1.3. pont

Az erőtér és a folyadékfelszín helyzete

145

K.4.1.5., KZ.4.2.

F*,G,K,P,

M*,T*,V*

F, M, T, V

 

Feladatok

146

* csak az elv és a következtetések

 

 

4.2. lecke

Kémény statikus huzata, függőleges gázvezeték, gyorsuló kocsi és forgó edény   M: 13F

4.2.1.pont

A statikus huzat számítása

148

T.4.2.3., KZ.4.4., P.4.2.3., P.4.2.5.

mind

 

4.2.2. pont

Függőleges gázvezeték

150

T.4.2.2.

F, G,K, P, T, V

M

4.2.3. pont

Gyorsuló kocsi, forgó edény

151

K.4.2.1., K.4.2.2., T.4.2.1., T.4.2.4., KZ.4.3., P.4.2.1., P.4.2.2., P.4.2.7. - 13.

F, G, K, P, T,

V

 

Feladatok

155

 

 

 

4.3. lecke

Nyomásváltozás forgó edényben, a Venturi-cső   M: 10F

4.3.1.pont

A nyomás változása forgó edényben

157

K.4.3.1., T.4.3.1., T.4.3.2., TZ.4.1., TZ.4.2., TZ.4.3., P.4.3.2. - 5., P.4.3.7.

F, G, K, P T

M, V

4.3.2. pont

Térfogatárammérés Venturi-csővel

160

K.4.3.2., K.4.3.3., P.4.3.1., P.4.3.6., P.4.3.8. - 10.

mind

 

 

Feladatok

163

 

 

 

4.4. lecke

Kiömlés tartályból, izotermikus atmoszféra   M: 18F

4.4.1.pont

Kiömlés tartályból

166

K.4.4.1., K.4.4.3., T.4.4.2., KZ.4.5., P.4.4.2.-15., P.4.4.18

F, G, K, P

M, T, V

4.4.2. pont

Az izotermikus atmoszféra

171

K.4.4.2., T.4.4.1., TZ.4.4., P.4.4.1., P.4.4.16., P.4.4.17.

mind

 

 

Feladatok

173

 

 

 

4.5. lecke

Testek úszása, a mélyvízi hullám, radiális ventilátor, Euler-turbinaegyenlet   M: 6F + 1PP

4.5.1.pont

Testek úszása

175

K.4.5.1., P.4.5.3. – 4.

F, G, P

K, M, T,V

4.5.2. pont

Mélyvízi hullám

177

K.4.5.3., K.4.5.4.

 

Mind

4.5.3.pont

Radiális ventilátor, Euler-turbinaegyenlet

179

K.4.5.2., T.4.5.1., T.4.5.2., KZ.4.6., P.4.5.1., P.4.5.5., P.4.5.6.

F, G, K, P, T, V*

V,

 

Feladatok

183

* csak a ventilátor felépítése, az össznyomás növekedés és a turbinaegyenlet

 

Fejezet záró feladatok

185

 

Megoldások

188

 

 

 


5. Fejezet

Örvénytételek

193

 

 

mind

5.1. lecke

A Thomson tétel és alkalmazása   M: 5V + 1PP

5.1.1.pont

A Thomson-tétel levezetése

195

T.5.1.1., T.5.1.2., TZ.5.1., TZ.5.2.

F*,G,K*,

M*,T*,P

F, K, M, T, V

5.1.2. pont

Indulási és megállási örvény

197

 

F, G, P

K,M,T,V

5.1.3. pont

Sebességmegoszlás egyenletesítése

201

K.5.1.1., K.5.1.2.

F,G, K, P,

M, T, V

5.1.4. pont

Áramlás víztározó medencében

205

 

 

Mind

5.1.5.pont

Örvényes áramlások leírása áramfüggvény segítségével

208

 

 

G, K, P,

 

Feladatok

210

                           * csak a feltételek és a levezetés eredménye

5.2. lecke

Helmholz I. és II. tétele és alkalmazásuk   M: 4V

5.2.1.pont

Helmholz I. tétele

211

T.5.2.1.

F*,G,K*,

M*,T*,P

F, K, M, T, V

5.2.2. pont

Helmholz II. tétele

212

K.5.2.2.

F*,G,K*,

M*,T*,P

F, K, M, T, V

5.2.3. pont

Alkalmazások

213

K.5.2.1., KZ.5.1., KZ.5.2.

F,G, K, P,

M, T, V

 

Feladatok

218

                    * csak a végeredmény és a feltételek értelmezése

 

Fejezet záró feladatok

219

 

 

 

 

Megoldások

220

 

 

 

6. Fejezet

Áramlástani mérések

221

 

 

mind

6.1. lecke

A felületi feszültség   M: 1F

6.1.1.pont

A felületi feszültség jellemzése

223

T.6.1.1.

F, G, K,

M,P, T, V

6.1.2. pont

A felületi feszültség által okozott túlnyomás

224

K.6.1.2., T.6.1.2, TZ.6.1., P.6.1.1.

F, G, K,

M,P, T, V

6.1.3. pont

A folyadékcseppek alakja

225

 

F, G, K, P

M, T, V

6.1.4.pont

Kapilláris felemelkedés

226

K.6.1.1., T.6.1.3., KZ.6.2. TZ.6.3.

F,G,K,M* T*, V*

M,P, T, V

 

Feladatok

227

                     * csak a jelenség ismerete

6.2. lecke

A nyomás mérése   M: 3F + 3V + 1PP

6.2.1.pont

Az U-csöves manométer

229

K.6.2.1., P.6.2.2.

mind

 

6.2.2. pont

A fordított U-csöves manométer

231

 

mind

 

6.2.3. pont

A relatív hiba csökkentésének lehetőségei

232

K.6.2.2., K.6.2.3., K.6.2.4., T.6.2.1., KZ.6.1., P.6.2.1., P.6.2.3.

mind

 

6.2.4.pont

Rugalmas test deformációján alapuló műszerek

234

 

F, G, P

K, M, T, V

6.2.5.pont

Gyakorlati nyomásmérési problémák

235

 

F, G, K, P  

M, T, V

 

Feladatok

237

 

 

 

6.3. lecke

A sebesség és a térfogatáram mérése   M: 9F + 1V + 3PP

6.3.1.pont

A sebesség mérése dinamikus nyomás mérése alapján

239

K.6.3.1., K.6.3.2., T.6.3.3., TZ.6.5., P.6.3.8.

mind

 

6.3.2.pont

Egyéb sebességmérési módszerek

243

 

F, G, P

K,M,T,V

6.3.3.pont

A térfogatáram-mérés

244

 

mind

 

6.3.4.pont

Térfogatáram-mérés szűkítőelemmel

245

T.6.3.2., TZ.6.4., P.6.3.2., P.6.3.4., P.6.3.7., P.6.3.9.

mind

 

6.3.5.pont

A sebességmérésen alapuló térfogatáram mérés

248

K.6.3.3., T.6.3.1., TZ.6.2., TZ.6.6., P.6.3.1., P.6.3.5., P.6.3.6.

mind

 

 

Feladatok

251

 

 

 

 

Fejezet záró feladatok

253

 

 

 

 

Megoldások

255

 

 

 

7. Fejezet

Az impulzustétel és alkalmazásai

257

 

 

Mind

7.1. lecke

Az impulzustétel és az impulzusnyomatéki tétel   M: 16F

7.1.1.pont

Az impulzustétel

260

T.7.1.1., T.7.1.2., TZ.7.1, TZ.7.2.

F,G,K,M*P, T*, V*

M, T, V

7.1.2. pont

Szilárd test az ellenőrző felületben

264

 

F,G,K,M*P, T*, V*

M, T, V

7.1.3. pont

Az impulzusnyomatéki tétel

265

 

G,K,P

F, M, T,V

7.1.4.pont

Az impulzustétel alkalmazása: a mozgó síklapra ható erő

266

K.7.1.2., K.7.1.3., T.7.1.3., TZ.7.4., P.7.1.1. – 4., P.7.1.7. – 16.

mind

 

 

Feladatok

269

* az érvényességi feltételek és a végeredmény

7.2. lecke

A Borda-féle kifolyónyílás, a Borda-Carnot átmenet és az Euler-turbinaegyenlet   M: 8F

7.2.1.pont

A Borda-féle kifolyónyílás, folyadéksugár kontrakciója

271

K.7.2.1., P.7.2.1.

F,G,K,M*P,T,V*

M, V

7.2.2. pont

A nyomás változása a Borda-Carnot átmenetben

274

K.7.2.2., T.7.2.1., TZ.7.3., P.7.1.5., P.7.2.3. – 6., P.7.2.8.

F, G, K,

M**,P,T,V

M

7.2.3. pont

A csőtoldatra ható erő

275

KZ.7.1., KZ.7.2.,  P.7.2.2., P.7.2.7.

F, G, K, M**,P,T,V

M

7.2.4.pont

Az Euler-turbinaegyenlet

276

 

G, K,

F, T, P, V

 

Feladatok

279

* csak a kontrakciós tényező fogalma ** csak a végeredmény

7.3. lecke

A Pelton-turbina és a szárnyrács egy elemére ható erő számítása   M: 5F

7.3.1.pont

A Pelton-turbina

280

K.7.3.1., K.7.3.2., KZ.7.3., TZ.7.6., P.7.3.1. – 5.

F,G,K,P,V

M

7.3.2. pont

A szárnyrácsra ható erő

283

K.7.3.3., T.7.3.1.

F*,G,K,P,

M*,T, V*

F, M, V

 

Feladatok

285

* csak (7.33) és értelmezése

7.4. lecke

A féltestre ható erő, a légcsavar, a szélkerék és a hófogó rács   M: 4F    

7.4.1.pont

A féltestre ható erő

287

 

G, P,

F, K, T,V

7.4.2. pont

A légcsavar sugárelmélete

288

K.7.4.1.,T.7.4.1.,T.7.4.2.,TZ.7.5.,P.4.1.1.-4.

F,G,K,P,T

M, V

7.4.3.pont

A szélkerék

292

K.7.4.2., KZ.7.4.

G,K,P,TV

F, M

7.4.4.pont

A hófogó rács

293

K.7.4.3.

G, P

F,K,T,V

 

Feladatok

295

 

 

 

7.5. lecke

Szabadsugarak   M: 1V + 1PP

7.5.1.pont

Hengeres szabadsugár

296

K.7.5.1., T.7.5.1.

 

Mind

7.5.2. pont

Sík szabadsugár

300

K.7.5.2, TZ.7.7.

 

Mind

 

Feladatok

303

 

 

 

7.6. lecke

Légfüggönyök működése   M: -

7.6.1.pont

Nyomásviszonyok üzemcsarnokban

304

K.7.6.1., T.7.6.1., T.7.6.2.

 

mind

7.6.2. pont

A kapulégfüggönyök működése

306

K.7.6.2., K.7.6.3., T.7.6.3., KZ.7.5.

 

mind

 

Feladatok

311

 

 

 

7.7. lecke

Allievi elmélete, a sekélyvízi hullám   M: 1V

7.7.1.pont

Nyomáshullámok csővezetékben, a folyadékoszlop megrövidülése

313

T.7.7.1.

F*,G,

F,K,M, P T,V

7.7.2. pont

A nyomáshullám amplitúdója és terjedési sebessége

315

K.7.7.1.,T.7.7.2., KZ.7.6.

F*,G,

F,K,M, P T,V

7.7.3.pont

A nyomáshullámok terjedése csőben

317

 

F*,G,

F,K,M, P T,V

7.7.4.pont

A sekélyvízi hullám terjedési sebessége

319

K.7.7.2., T.7.7.3.

 

mind,

 

Feladatok

321

* a (7.81), (7.82) és (7.83) értelmezése és alkalmazása

 

Fejezet záró feladatok

322

 

 

 

 

Megoldások

325

 

 

 

8. Fejezet

A súrlódásos közegek áramlása

331

 

 

mind

8.1. lecke

A nemnewtoni közegek és a mozgásegyenlet   M: -  

8.1.1.pont

A nemnewtoni közegek

334

K.8.1.2., T.8.1.1., T.8.1.2.

F,G,K,M*P,T,V

M

8.1.2. pont

A mozgásegyenlet

336

 

G,F,K,M*

T,P,V*

M, V

8.1.3. pont

A feszültségállapot és a sebességtér jellemzői közötti kapcsolat

338

K.8.1.1., TZ.8.10.

G,F*,K*,PV*

F, K, M, T, V

8.1.4.pont

A mozgásegyenlet legáltalánosabb alakja

342

 

G,K,P,

E,F,M,T

 

Feladatok

343

* csak a fogalom, ill. megközelítés alapgondolata

8.2. lecke

A Navier-Stokes-egyenlet és néhány alkalmazása   M: 2V

8.2.1.pont

A Navier-Stokes-egyenlet

344

T.8.2.1., T.8.2.3.

G,F**K,P,M*T*,V*

M, T, V

8.2.2. pont

A Couette-áramlás

345

K.8.2.1., KZ.8.2., TZ.8.2., TZ.8.9.

P

mind-P

8.2.3. pont

Lamináris (réteges) áramlás csőben

348

K.8.2.2., T.8.2.2., KZ.8.1., TZ.8.1., TZ.8.7., TZ.8.8.

Mind

 

8.2.4. pont

Az örvénytranszport egyenlet

350

 

 

mind

 

Feladatok

352

* csak a feltételek,(8.19) és (8.20) összefüggések ** egyszerűsítő feltételek mellett

8.3. lecke

Lamináris és turbulens áramlások   M: 3V 

8.3.1.pont

A Reynolds-féle kísérlet, lamináris és turbulens áramlások

353

K.8.3.2., T.8.3.1.

mind

 

8.3.2. pont

A turbulens áramlások jellemzése

355

 

mind

 

8.3.3.pont

Az időbeli átlagokra vonatkozó mozgásegyenlet

356

 

G*,K*,P*

F, T, V

8.3.4.pont

A látszólagos feszültségek

358

K.8.3.1., T.8.3.2.

G,K**,P,

T**, V**

F, K, T, V

 

Feladatok

361

* csak az alapgondolat és (8.38), (8.39), (8.40) ** csak alapgondolat

8.4. lecke

A turbulens áramlások numerikus szimulációja   M: 2V + 2PP

8.4.1.pont

A turbulens áramlások jellemzői és a mozgásegyenlet megoldása

363

K.8.4.1., T.8.4.1.

 

Mind

8.4.2. pont

A turbulenciamodellek és jellemzőik

368

K.8.4.2., K.8.4.3., T.8.4.2., T.8.4.3.

 

G, P, K

8.4.3.pont

Áramlások numerikus szimulációja

375

K.8.4.4.

 

Mind

 

Feladatok

377

 

 

 

8.5. lecke

Az áramlások hasonlósága és a hasonlóság feltételei    M: 2F + 8V

 

8.5.1.pont

Az áramlások hasonlósága

378

 

mind

 

8.5.2. pont

Az áramlások hasonlóságának feltételei

379

T.8.5.1., P.8.5.1., P.8.5.2.

F,G,K,M*P,T*,V*

M, T, V

8.5.3.pont

A hasonlósági számok és alkalmazásuk

381

K.8.5.1., T.8.5.3., T.8.5.4., TZ.8.3., TZ.8.4., TZ.8.5., TZ.8.6.

F,G,K,P

E, M,T

8.5.4.pont

A hasonlósági számok előállítása erők hányadosaként

385

K.8.4.2., T.8.4.2. 

mind

 

 

Feladatok

387

* csak az alapgondolat, valamint az a) és b) pont

 

Fejezet záró feladatok

389

 

 

 

 

Megoldások

392

 

 

 

9. Fejezet

Határrétegek

395

 

 

mind

9.1. lecke

Határrétegek, keveredési úthossz, univerzális faltörvény   M: 3V   

9.1.1.pont

A határrétegek jellemzői

398

 

mind

 

9.1.2. pont

A határréteg-egyenlet

400

K.9.1.1., KZ.9.2., TZ.9.1.

F*,G,P,K T*,V*,

F, M, T, V

9.1.3. pont

A keveredési úthossz modell

403

K.9.1.2., T.9.1.1., KZ.9.3., TZ.9.2.

G, K, P

F, M,T,V

9.1.4.pont

Sebességmegoszlás a turbulens határrétegben

405

K.9.1.3., T.9.1.2.

G,P, K,

F, T, V

 

Feladatok

409

*csak az alapgondolat

9.2. lecke

A határréteg jellemzői, kiszorítás, hő, anyag és impulzusátadás   M: 2V

9.2.1.pont

A csőben kialakuló turbulens határréteg néhány jellemzője

411

K.9.2.1., K.9.2.2., T.9.2.1.

 

G, F,K,P

M,T,V

9.2.2.pont

A határréteg áramlás irányú fejlődése

414

KZ.9.1., KZ.9.4.

mind

 

9.2.3.pont

A határréteg kiszorítási vastagsága

415

T.9.2.2.

G,P

F,K,T,V

9.2.4.pont

Hő- és anyagátadás a határrétegben

416

TZ.9.3.

mind

 

 

Feladatok

417

 

 

 

9.3. lecke

A határréteg leválás és a szekunder áramlások keletkezése   M: 1F + 16V + 1PP

9.3.1.pont

A határrétegben csúsztatófeszültségek keletkeznek

419

 

mind

 

9.3.2. pont

A határréteg leválása

421

T.9.3.1., T.9.3.2., P.9.3.1.

mind

 

9.3.3.pont

Áramlás henger körül

425

 

F,G,K,P,T

M, V

9.3.4.pont

Áramlás diffúzorban és a patkóörvény

427

T.9.3.1.

F,G,K,P,TV

M

9.3.5.pont

A leválás megszüntetése, befolyásolása

429

T.9.3.3.

Mind

 

9.3.6.pont

A határréteg szekunder áramlást okoz

432

T.9.3.2.

F,G,K,P,TV

M

 

Feladatok

433

 

 

 

 

Fejezet záró feladatok

435

 

 

 

 

Megoldások

437

 

 

 

10. Fejezet

Hidraulika

439

 

 

mind

10.1. lecke

Súrlódási veszteség, dimenzióanalízis   M: -    

10.1.1.pont

A súrlódási veszteség

442

K.10.1.1., T.10.1.1.

mind

 

10.1.2. pont

A dimenzióanalízis

443

K.10.1.3., T.10.1.2.

G,K, P, T*, V*

F,M,T, V

10.1.3. pont

A dimenzióanalízis alkalmazása

445

K.10.1.2.

G,K,P,T*,V*

F, M, T,V

 

Feladatok

446

* aza alapgondolat és az alkalmazás módja

10.2. lecke

A csősúrlódási veszteség, összenyomható közeg áramlása csőben, áramlás nyílt felszínű csatornában   M: 3F

10.2.1.pont

A csősúrlódási veszteség

448

K.10.2.1., TZ.10.1., P.10.2.1. – 3.

Mind

 

10.2.2. pont

Érdes csövek

450

T.10.2.2., TZ.10.3. 

F,G,K,M*P,T,V

M

10.2.3. pont

Nem kör keresztmetszetű csövek

453

K.10.2.2., T.10.2.1., TZ.10.2.

Mind

 

10.2.4.pont

Beömlési veszteség, veszteségtényező

454

 

Mind

 

10.2.5.pont

Összenyomható közeg áramlása csőben

455

 

F, G, K, P, T

M, V

10.2.6.pont

Áramlás nyílt felszínű csatornákban

457

K.10.2.3.

G, K, P, T, V

F, M

 

Feladatok

459

* relatív érdesség, 10.3. és 10.4.  ábra és (10.13)

10.3. lecke

Csőidomok áramlási vesztesége   M: 2V

10.3.1.pont

A Borda-Carnot átmenet

461

K.10.3.1.

Mind

 

10.3.2. pont

A kilépési veszteség

462

 

Mind

 

10.3.3.pont

Szelepek, tolózárak, csappantyúk

462

K.10.3.2.

Mind

 

10.3.4.pont

Hirtelen keresztmetszet-csökkenés

463

 

F,G, K, P,

M, T, V

10.3.5.pont

Diffúzor

465

T.10.3.1., T.10.3.2., TZ.10.4.

Mind

 

10.3.6.pont

Csőívek, könyökök

467

 

Mind

 

 

Feladatok

470

 

 

 

10.4. lecke

Alkalmazási példák   M: 22F

10.4.1.pont

Házi vízellátó rendszer szivattyújának kiválasztása

471

T.10.4.1., T.10.4.2., KZ.10.1., KZ.10.2.; P.10.4.1., 3., 5., 7., 8., 10. – 14., 18. – 22.

Mind

 

10.4.2. pont

Áramlás tartályokat összekötő  csőben

474

K.10.4.1.; P.10.4.2., 4., 6., 9., 15. – 17.

Mind

 

 

Feladatok

475

 

 

 

 

Fejezet záró feladatok

477

 

 

 

 

Megoldások

480

 

 

 

11. Fejezet

Az áramlásba helyezett testekre ható erő

483

 

 

Mind

11.1. lecke

Az áramlási eredetű erő keletkezése, a hengere ható erő  M: 1F + 4V + 2PP  

11.1.1.pont

Az áramlási eredetű erők keletkezése

485

K.11.1.1.

Mind

 

11.1.2. pont

A hengerre ható áramlási erő

487

K.11.2., K.11.1.3., T.11.1.1., T.11.1.2., KZ.11.1., TZ.11.1., TZ.11.2., P.11.1.1.

F,G,K,M* P,T* ,V*

M,T,V

 

Feladatok

493

* csak a gondolatmenet legfontosabb elemei

11.2. lecke

Szárnyakra és hasábra ható áramlási eredetű erők, a szemcsedinamika alapjai

11.2.1.pont

Áramlásba helyezett szárny

495

K.11.2.1., T.11.2.2., KZ.11.2., TZ.11.3., P.11.2.1., P.11.2.3.

F,G,K,M*P, T*, V*

E,M,T

11.2.2. pont

Hasábra ható áramlási erő

500

K.11.2.2.,  P.11.2.2.

G, F, K,

E, M,P, T

11.2.3. pont

Porszemcsék süllyedési sebessége és mozgásuk áramló gázban

503

K.11.2.3., T.11.2.1, KZ.11.3.

G,M**

V**

F, M,P,T V

 

Feladatok

507

* (11.5)-(11.7) és a 11.6. ábra, **a gondolatmenet és eredménye

 

Fejezet záró feladatok

509

 

 

 

 

Megoldások

511

 

 

 

12. Fejezet

Összenyomható közegek áramlása, gázdinamika, az akusztika alapjai

513

 

 

Mind

12.1. lecke

Az energiaegyenlet, a statikus, a dinamikus és az összhőmérséklet, a Bernoulli-egyenlet alkalmazása   M: 5F  

12.1.1.pont

Az energiaegyenlet

515

T.12.1.2., P.12.1.1.

F,G,K,M V*

M, P,T, V

12.1.2. pont

A statikus, a dinamikus és az összhőmérséklet

518

K.12.1.1., T.12.1.1., TZ.12.1., P.12.1.2., P.12.1.3.

mind-P

P

12.1.3. pont

A Bernoulli-egyenlet összenyomható gázokra

519

K.12.1.2., KZ.12.1., P.12.1.4., P.12.1.5.

G,K,

V**

F,M, P, T V

 

Feladatok

522

* csak (12.7) és a feltételek, ** (12.14) és (12.20)

12.2. lecke

A hang terjedési sebessége, összenyomható közegek áramlásának hasonlósága, a hullámok terjedése

M: 3F + 7V

12.2.1.pont

A hang terjedési sebessége

523

K.12.2.1., K.12.2.2., T.12.2.1., T.12.2.2., TZ.12.2.

F,G,K,M*V*

M, P,T, V

12.2.2. pont

Áramlások hasonlósága összenyomható közegek esetén

526

K.12.2.3., KZ.12.2.

F**,G,K

M**, V**,

F, M,P, T V

12.2.3. pont

A hullámok terjedése

527

P.12.2.1. – 3.

G

F,K, M,T,V

 

Feladatok

532

* (12.22) és (12.23) ** alapgondolat és (12.32)

12.3. lecke

Gázok kiömlése tartályból, a Laval-cső   M: 13F

12.3.1.pont

Kiömlés tartályból

533

T.12.3.1., T.12.3.5., P.12.3.3., P.12.3.5.

F,G,K,M*V*

M,P, T,V

12.3.2. pont

Áramlás Laval-csőben

535

K.12.3.1., K.12.3.2., T.12.3.2., T.12.3.3.,

T.12.3.4., KZ.12.3., TZ.12.3., TZ.12.4., TZ.12.5.; P.12.3.1., 2., 4., 6. – 13.

F,G,K,M* V*

M,P, T,V

 

Feladatok

542

* kritikus nyomásviszony, Laval cső fogalma, tömegáram számítása legszűkebb keresztmetszetben, és kiömlésnél

12.4. lecke

A hullámegyenlet, a hangnyomás és a hangteljesítmény  M: -

12.4.1.pont

A hullámegyenlet

545

K.12.4.1., T.12.4.3., T.12.4.4.,

 

Mind

12.4.2. pont

Hangteljesítmény, hangnyomás, intenzitás

549

K.12.4.2., T.12.4.1., T.12.4.2., TZ.12.6.

 

Mind

 

Feladatok

550

 

 

 

12.5. lecke

Szintek, a hang spektrális jellemzése, irányítottság  M: -   

12.5.1.pont

Szintek

552

K.12.5.1., T.12.5.1.

 

Mind

12.5.2. pont

Műveletek szintekkel

553

K.12.5.2., T.12.5.2. KZ.12.4., KZ.12.5.

 

Mind

12.5.3.pont

A zaj spektrális jellemzése

554

 

 

Mind

12.5.4.pont

Irányítottság

555

K.12.5.3., TZ.12.7.

 

Mind

 

Feladatok

556

 

 

 

 

Fejezet záró feladatok

558

 

 

 

 

Megoldások

561