Mecanica fluidelor - parametrii și proprietățile care definesc starea unui fluid - aplicații

Pentru verificarea (sau etalonarea) manometrelor se poate utiliza o instalaţie cu pompă cu şurub

ca cea din figura 1. Aceasta se compune din corpul cilindric 1 în care se deplasează pistonul 2 prin

rotirea tijei (şurubului) 3 în corpul filetat 4. Pistonul este articulat pe tijă astfel încât rotirea tijei nu se

transmite pistonului, acesta având numai o mişcare de translaţie. Tija se roteşte manual cu ajutorul

volantului 5. Pompa se umple cu lichidul de lucru (ulei) aflat în rezervorul 6. Manometrul de

verificat MV şi manometrul etalon ME se fixează etanş la două racorduri ale conductei de refulare

7 prin intermediul robinetelor 8 şi 9. Cunoscând diametrul cilindrului d = 1 cm , pasul şurubului

h = 2 mm , volumul iniţial de ulei V = 200 cm3 la presiune atmosferică normală şi coeficientul de

compresibilitate izotermă al uleiului β = 4.85 ⋅10−10 m2 /N , să se determine numărul n de rotaţii

necesare pentru ca indicaţia manometrului etalon să fie pm = 200 at .

Fig. 1

Soluţie:

Observaţie: Prin rotirea tijei, pistonul 2 se va deplasa pe o distanţă l = n ⋅ h , astfel încât va avea

loc o comprimare a uleiului în spaţiul rămas liber în cilindru 1 şi conducta de refulare

7, datorită creşterii de presiune Δp .

şi ţinând cont de faptul că manometrele industriale indică suprapresiuni - se gradează având ca

zero presiunea atmosferică normală, rezultă că indicaţia manometrului este tocmai creşterea de

presiune:

Δp = pm (2)

De asemenea:

unde: l = n ⋅ h distanţa parcursă de piston, egală cu produsul dintre numărul de rotaţii n şi

distanţa parcursă la o rotaţie (pasul filetului h );

Înlocuind expresiile (2) şi (3) în (1) obţinem:

Problema 2 – Julieta FLOREA ş.a., Mecanica fluidelor şi maşini hidropneumatice, Probleme,

Editura Didactică şi Pedagogică, 1982, pb. 1.11, pag. 15

O placă plană de arie S = 0.8 m2 şi masă m = 2 kg alunecă pe un plan înclinat, cu unghiul

α = 30 ° , acoperit cu o peliculă de ulei de grosime δ = 2 mm (vezi figura 2). Densitatea uleiului

este ρ = 0.9 kg/dm3 , iar vâscozitatea cinematică ν = 0.4 stokes . Să se determine viteza de

alunecare a plăcii în mişcare uniformă.