1.) A dam spillway is to be tested using Froude scaling with a 1/30 scale model. The model flow has an average
velocity of 0.6 m/sec. and a discharge of 0.05 m³/sec. What will the velocity and flow of the prototype be? If the
measured force on a certain part of the model is 1.5 N, what will be the corresponding force on the prototype?
2.) The discharge through a horizontal capillary tube is thought to depend upon the pressure drop per unit length,
the diameter, and the viscosity. Find the expression for discharge by the use of dimensional analysis.
3.) Derive the pressure distribution by depth in uniform flow at open channel.
4.) In the following pipe-basin system head loss in the pipe BCE is 10 m. Determine the length of the pipe AB and
discharge that taken from basin A to using data in the table. Minor losses will neglect during the calculations.
Boru
AB
BCE
BDE
L(m)
?
1000
1500
D(m)
0.4
0.2
0.3
f
0.04
0.03
0.04
100m
75m
A
C
E
B
D
5.) Draw the energy (relative) grade lines of the following systems.
(a)
(b)
1
5
1
2
2
3
4
4
3
Pompa
5
6.) Discharge, Q, is 12 m3/s, in the open channel that has rectangular shape cross-section with B = 4 m width. The
hump is replaced on the bottom of the channel with e=0.40 m height without any variation in the channel width.
a.) Determine the water depth over the hump and flow regimes at the upstream and downstream part of the hump.
b.) Calculate the maximum hump height without any obstructions at the upstream flow condition and determine
the water depth and flow regime over the hump in this case.
7.) Rectangular cross-sectioned open channel with I0= 0.0016 bottom slope, k= 60 Strickler coefficient and, B= 4
m width is carrying Q= 10 m3/s, discharge. According to given data;
a.) Find the uniform flow depth and identify flow regime.
h0= ?
b.) Determine flow depth at the fall section (section A)
I0=0.0016
http://akademi.itu.edu.tr/burgan/
A
1.
Darcy Weisbach bağıntısını yazınız. Her bir terimin anlamını belirtiniz. Bağıntıdaki sürtünme katsayısı
teriminin, farklı akım türlerinde hangi parametrelere bağlı olduğunu yazınız. Enerji kayıplarının laminer
akımlarda hız ile, tam pürüzlü bölgedeki akımlarla hızın karesi ile doğru orantılı olduğunu gösteriniz.
2.
3.
a) Model benzeşiminde kullanılan boyutsuz sayılardan bildiklerinizden iki tanesinin adını, ifadesini ve hangi
kuvvetlerin oranına karşı geldiklerini yazınız.
b) Reynolds ve Froude model benzeşimleri aynı anda gerçeklenebilir mi? Gerekçeli olarak açıklayınız.
4. a) Tedricen değişken akımların diferansiyel denklemini elde ediniz.
b) M2 ve S2 profilleri için dy/dx in işaretini inceleyiniz.
5.
Aşağıdaki boy kesiti ve su yüzü profili verilmiş olan açık kanal akımındaki 1, 2, 3 ve 4. bölgelerdeki akım
rejimlerini ve türlerini (üniform, permanan, vb...) gerekçeli olarak yazınız.
M2
S2
1
2
3
6.
4
Şekildeki 3 hazneli boru sisteminde I ve II haznesinin su yüzü kotları ve boru özellikleri tabloda verilmiştir.
A ile B arasında iletilen debi 150 lt/s. olarak verildiğine göre;
a) Rölatif piyezometre çizgisini çiziniz .
b) Her bir borudan geçen debileri hesap ediniz .
c) III no ’lu haznenin su yüzü kotunu bulunuz.
73m
BORU
UZUNLUK (m)
ÇAP(mm)
f
A1B
1000
200
0.03
D2B
1500
300
0.03
I
BC
800
400
0.03
D
BE
600
500
0.03
65m
A
II
1
2
C
B
?
III
7.
E
Bir dikdörtgen kesitli kanalda Q=10 m3/s, k=50, B=3.0 m.’dir.
a) Kanalda üniform akım derinliği 2.0 m iken kanal taban eğimini ve akımın rejimini belirleyiniz.
b) Kanal taban eğimi B kesitinden itibaren I0= 0.02’ ye çıkarılırsa bu kısımdaki akım derinliği ve akım
rejimi ne olur?
c) Kanalın AB kesiminde akım derinliğini değiştirmeden tabanda yapılacak bir eşiğe verilebilecek
maksimum yüksekliği belirleyiniz.
d) Tabanda eşik olmadığı durumda su yüzü profilinin aldığı şekli çiziniz ve oluşacak su yüzü profillerini
isimlerini yazınız..
h
h
B=3 m.
A
B
I0=
0.02
http://akademi.itu.edu.tr/burgan/
C
8. Enkesiti A noktasında, aşağıdaki gibi olan bir açık kanalın taban eğimi I 0=0.0005’ dir. Kanalın geçireceği debiyi
hesaplayınız. Bu kanalın daha da mansabında (B noktası) bir köprü yapılmak isteniyor. Bu amaçla, kanalın enkesiti
dikdörtgen şekline getirilip genişliği B=6m ve Strickler katsayısı k=60 olacak şekilde düzenleniyor. Yapılacak
köprünün kanal tabanından itibaren yüksekliğinin 5m olması planlanıyor. Bu köprünün su altında kalıpkalmayacağını kontrol ediniz.(k1= ?, k2 = ?)
m1=1
k1
k3
k1
m2=1
k2
k2
k3
m4=1
2m
m3=1
k2
1m
6m
6m
4m
1m
1m
AKIM
A
I0=0005
B
Köprü
5 m.
B=6m
http://akademi.itu.edu.tr/burgan/
Download

Exam Questions