






































Study with the several resources on Docsity
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Prepare for your exams
Study with the several resources on Docsity
Earn points to download
Earn points by helping other students or get them with a premium plan
Community
Ask the community for help and clear up your study doubts
Discover the best universities in your country according to Docsity users
Free resources
Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors
fluid mechanics exams ...
Typology: Exercises
1 / 46
This page cannot be seen from the preview
Don't miss anything!
On special offer
1- 400N ağırlığındaki bir taş, su içinde tartıldığında ağırlığı 220N olmaktadır. Taşın hacmini ve
yoğunluğunu bulunuz.
3
3
400 220 180 1000 9.81 180 0.
400 400 / 9.81 40.77 2228,
F K N FK gVb Vb Vb m kg W mg m kg V m
ρ
ρ
= − = ⇒ = = ∗ ∗ = ∴ =
= = ⇒ = = ⇒ = = =
m
2. Şekildeki manometrede A’daki mutlak basıncı bulunuz (Patm=101325Pa)
P 113 , 3913 kPa
A
A
=
3. 3048m uzunluğunda, 305mm çaplı dökme demir borudan( ε = 0. 26 mm) , Q=44,4x - m
3 /s debi ile,
mutlak viskozitesi 0.1Pa.s ve yoğunluğu 850kg/m^3 olan bir yağ akmaktadır. Borudaki yük kaybını
bulunuz.
μ
ρ = = π
−
Laminer Akış; 0. 0406
Re
f = = = 7. 63 m
D 2 g
h f
∗ ∗
4. Bir haznenin duvarında bulunan ve A noktasından mafsallı 2 m yüksekliğindeki AB dikdörtgen
şeklindeki kapağın B noktasına 0.02 m^2 kesitli borudan fışkıran su çarpmaktadır. Bu kapağın kapalı
kalması için bu borudan fışkıran suyun debisi ne olmalıdır (Kapağın genişliği 1m’dir).
bh I
3 3
xx,c
y 3
yA
y y
F gh A 1000
p
c
xx,c p c
c
=ρ =
A noktasına göre moment;
V 40. 4 m/ s
F mV AV
.
jet 1000 0.^02 V^32696
2 2
jet jet
= =ρ = ∗ ∗ =
Yük
5. Şekildeki hidrolik kaldırıcı üzerindeki 500kg’lık bir yük 500kg (^) h
ince bir boruya yağ / m ) dökülerek
3 ( ρ= 780 kg
1.2m 1cm
Yağ
yükseltilecektir. Yükün yükselmeye başlayacağı h yüksekliğini bulunuz.
2
500 9. 780 9.
4
W gh h A
h cm
ρ π
∗ = ∴ = ∗ ∗ ∗
=
6. Şekilde gösterilen su haznesinden sifonlama yoluyla su çekilmektedir, burada sifonun debisini bulunuz.
Akışın sürtünmesiz olduğunu kabulediniz.
φ 20 mm 2 2 2 1 2
2 2 2 2 2 1 2 2 3
, 0
3 7.67 /
0.00241 /
V z z g g z
z V m s
m s
=
⇒ =
=
1 1 2
1 2 1
2 2 , 0
2 2
4
atm
P V P g g P P P V
V V g
Q VA
ρ ρ
π
= = ≅
= ⇒ = ∗ ∗ = = ∗
2m
3m
7. 40cm çapında ve 90cm yüksekliğindeki düşey silindirik tank 60cm yüksekliğine kadar suyla doludur.
Tanktan suyun taşmaması istenildiğine göre tankın maksimum dönme açısal hızını devir/dakika cinsinden
bulunuz.
w 85. 77 rad/s n 819. 1 dev/ dk
w 0. 4 h 2 g
w R
2 2 2 2
veya
w 85. 77 rad/s n 819. 1 dev/ dk
4 g
w 90 = 60
(R 2 r ) 4 g
w z h
2 2
2
2 2
2
0
8. Geniş bir tankta bulunan su d=100mm çaplı ve L=450m uzunluğundaki bir borudan atmosfere
boşalmaktadır. Depodan boruya keskin kenarlı bir giriş olup, H=12 m için, düz boru kayıp katsayısı
f=0.04 alınarak sistemin debisini bulunuz (Kkeskin,giriş=0.5)
2 2 1 1 2 2 1 2
2 2 2 2 1
2 2 2 2 2 2 2
2 3
2 2
2 2 2 450 12 0.04 0.5 1.138 / 2 0.1 2 9.81 2 9.
1.138 0.0089 / 4
K K s L
K K
P V P V z z h h h h g g g g LV V V h f K z h D g g g V V V V m g
Q VA m s
ρ ρ
π
= + ⇒ = +
= + ∗ + ∗ ∴ = ∗ ∗ ∗ ∗ = = ∗ =
s
H=12m
9. Bernoulli denkleminin uygulanma kriterlerini yazınız. 1. Daimi akış olmalı 2. Sürtünmesiz akış olmalı 3. Mil işi olmamalı 4. Sıkıştırılamaz akış olmalı 5. Isı geçişi olmamalı 6. Bir akım çizgisi
Cumhuriyet Üniversitesi
Maden Mühendisliği Bölümü Akışkanlar Mekaniği – Vize Sınav soruları
Adı Soyadı (^) No
4 ‐ 50x30x20 ‐ cm
3 boyutlar ı nda ve 150 N a ğı rl ığı nda olan bir blok, sürtünme katsay ı s ı 0.27 olan bir e ğ ik yüzey boyunca 0.8 m/s sabit h ı zla hareket ettirilecektir, (a) Yatay yönde uygulanmas ı gereken F kuvvetini belirleyiniz. (b) Blok ile yüzey aras ı nda dinamik viskozitesi 0.012 Pa•s olan 0.4 mm kal ı nl ığı nda bir ya ğ filmi bulunursa, bu durumda uygulanmas ı gereken kuvvetteki yüzde azalmay ı belirleyiniz. a)
Σ F (^) x = 0 : F 1 ‐ F (^) f cos 20 ˚‐ F (^) N1 *sin 20 ˚ =0 (1)
Σ F (^) y= 0 : F (^) N1 cos 20 ˚ ‐ F (^) fsin 20 ˚‐ G=0 (2)
Kayma gücü : F (^) f = f*F (^) N1 (3)
F (^) N1 = G / (cos 20 ˚‐ f* sin 20 ˚ ) =150/ (cos 20 ˚‐ 0,27* sin 20 ˚ ) = 177,0 N
F (^) 1= F (^) f cos 20 ˚ +F (^) N1sin 20 ˚ =(0,27 ‐ 177 N) cos 20 ˚ +(177 N)* sin 20 ˚ = 105.5 N
b) F (^) kayma= τ A=μA(V/h)=(0.012)(0,50,2)[(0,8) /(4*
‐ 4 )]=2,4 N
Σ F (^) x = 0 : F 2 ‐ F (^) kayma*cos 20 ˚‐ F (^) N2 *sin 20 ˚ =0 (4)
Σ F (^) y= 0 : F (^) N2 cos 20 ˚ ‐ F (^) kaymasin 20 ˚‐ G=0 (5)
F (^) N2 = (F (^) kaymasin 20 ˚ +G) / cos 20 ˚ =[(2,4 N) sin 20 ˚ +(150 N)] / cos 20 ˚ =160,5 N
F 2 =F (^) kaymacos 20 ˚ + FN2 sin 20 ˚ = =(2,4 N)cos 20 ˚ +(160,5 N) sin 20 ˚ =57,2 N
Yüzde azalma =[(F 1 ‐ F 2 )/F 1 ]100=[(105,5 ‐ 57,2)/105,5]100 =%45,
5 ‐ Bir sabun kabarc ığı n ı dikkate al ı n ı z. Kabarc ı k içerisindeki bas ı nç d ış taki bas ı nçtan yüksek midir yoksa dü ş ük müdür?
Sabun köpü ğ ü içindeki bas ı nç d ış bas ı nçtan büyüktür. Sabun köpü ğ ünün film tabakas ı n ı n gerginli ğ i de bunun kan ı t ı d ı r.
6 ‐ 45° olan enlemdeki yerçekimi ivmesi, deniz seviyesinden yükseklik z'nin fonksiyonu olarak, g = a‐bz ş eklinde tan ı mlanm ış t ı r. Bu ifadede s ı ras ı yla a = 9.807 m/s 2 ve b = 3.32 x 10 ‐^6 s^2 dir. Bir cismin a ğı rl ığı n ı n yüzde 1 azalmas ı için deniz seviyesinden ne kadar yükse ğ e ç ı k ı lmas ı gerekti ğ ini belirleyiniz.
G=mg = m(9.807 ‐ 3.32*
‐ 6 z)
G=0.99Gdeniz=0.99mgdeniz =0,99(m)*(9.807)
0,99(9.807)= (9.807 ‐ 3.32
‐ 6 z) z=29,540 m
Başarılar Doç.Dr. Ali PINARBA Ş I
09.06.
1- Şekildeki özgül kütlesi 7850 kg/m
(^3) olan 3 cm çapında ve 40
cm uzunluğundaki çelik şaft 3.02 cm çaplı düşey konumdaki
dairesel kesitli bir yatak içerisinde kendi ağırlığı ile hareket
etmektedir. Şaft ile yatak arasındaki sıvının viskozitesi 1.5 Pa.s
olduğuna göre şaftın hareket hızını bulunuz?
( ) 0. 4 G 27. 77 N 4
d G V g V g
2 2 ⇒ =
2 A =π⋅ d ⋅ L =π⋅ 0. 03 ⋅ 0. 4 ⇒ A = 0. 0377 m
Şaft ile yatak arsındaki boşluk;
h 0. 0001 m 2
h ⇒ =
_V 0. 0385 m/s
h 21. 77
A
h
dy
dV
A
2- Şekildeki A ve B tankı arasında bulunan 20 m uzunluğundaki boru dökme demir’den yapılmış olup debisi Q=0.0020 m^3 /s’ dir. Aşağıda verilen özelikleri dikkate alarak gerekli boru çapını bulunuz.
K (^) hç = 0.5; K (^) dirsek = 1.5; Khg = 1; f =0.
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
Cumhuriyet Üniversitesi
Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği – Final Sınavı Soruları
3 cm
3.02 cm
V
40 cm
Cumhuriyet Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği- Final Sınav Soruları
25.05.
Sorular eşit ağırlıklıdır. Başarılar…
Sınav Süresi: 75 dakikadır. Doç. Dr. Ali PINARBAŞI
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
Hava
Su
Pa
Pb Pc
50 mm
Gaz yağı
1-Şekildeki su akışını kontrol eden vananın K yük kayıp
katsayısını hesaplayınız? (V=1.45 m/s, h=11.4cm, ρbciva=13.6)
2- 10 cm çapında, 7 cm uzunluğunda bir piston, çapı 10.04 cm olan bir silindir içinde hareket etmektedir. Piston ile çeper arası viskozite katsayısı 0.066 Pa.s olan bir yağ ile yağlanmaktadır. Pistona 0.8 m/s’lik bir hız sağlanabilmesi için eksenel olarak uygulanması gerekli kuvveti bulunuz?
3-Silindirik depo 50 mm yüksekliğinde su içermektedir. İçteki küçük
silindir depo h yüksekliğinde özgül ağırlığı 0.8 olan gaz yağı
içermektedir. PA`nın ölçülen basıncı ve gaz yağının ölçülen yüksekliği
nedir. (Gaz yağının deponun üstüne çıkmasının önlendiği kabul
edilecektir.)
4- A ve B haznelerini birbirinden ayıran duvar üzerinde O ekseni etrafında dönerek açılabilen dikdörtgen şeklinde bir kapak mevcuttur. Kapağı açmak için gerekli momenti hesaplayınız. (a=2 m, b=1.5 m)
Cumhuriyet Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği- Final Sınav Soruları
25.05.
Sorular eşit ağırlıklıdır. Başarılar…
Sınav Süresi: 75 dakikadır. Doç. Dr. Ali PINARBAŞI
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
1- Şekildeki su akışını kontrol eden vananın K yük kayıp
katsayısını hesaplayınız?
( V = 1.45 m/s; h = 11.4 cm; ρb civa = 13.6 )
1 – 2 arası Bernoulli uygularsak;
2 12
2 2 2 1
2 1 1
2 2
z g
g
z g
g
V 1 = V 2 ve z 1 − z 2 = 0
g
g
2
12
1 2
(1)
1 – 2 arasında basınç taraması yaparsak;
( ) [ ] (^) h g
P (^) s g h P c g h P P c s g h = bc − ⋅ ⋅
1 2
(1) ve (2) ’yi birbirine eşitlersek;
[ ]
[ ]
( )
2
2
2
2 K. .
g h h K g
bc b c ⇒ ≅
2- 10 cm çapında, 7 cm uzunluğunda bir piston, çapı 10.04 cm
olan bir silindir içinde hareket etmektedir. Piston ile çeper arası
viskozite katsayısı 0.066 Pa s olan bir yağ ile yağlanmaktadır.
Pistona 0.8 m/s’lik bir hız sağlanabilmesi için eksenel olarak
uygulanması gerekli kuvveti bulunuz?
2
( ) y m
y
2 4 10 2 10 2
y
u F 00219 578 2 10
D
h Civ
Su
Vana
1 2
Cumhuriyet Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği- Final Sınav Soruları
25.05.
Sorular eşit ağırlıklıdır. Başarılar…
Sınav Süresi: 75 dakikadır. Doç. Dr. Ali PINARBAŞI
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
Cumhuriyet Üniversitesi
Maden Mühendisliği
Akışkanlar Mekaniği Final Sınav Soruları (II. Öğretim) 16.06.
1- Şekildeki düzende akışın sürekli, sürtünmesiz ve
sıkıştırılamaz kabulüyle,
a) Debiyi, b) A,B,C noktalarındaki basınçları hesaplayınız.
(P (^) o =4,2 Bar, h=40 m, h’=2 m, d=6 cm, D=10 cm)
a) 1-2 arası bernoulli’den b)
V lt s
d Q AV
gz z V m s g
gP z z V g
g
P V z z h h g
g
z g
g
z
b) A noktasındaki basınç
m s B
d
B
1-A arası için
o
B-2 arası için
Bar C
g
g
g
2- Şekildeki düzende P 0 basıncının mutlak değerini
bulunuz ve hız düzey farkını hesaplayınız. (H 1 =1.2 m,
H 2 =1.6 m, h 1 =20 cm, ρ 1 =82 kg/m
3 , ρ 2 =1600 kg/m
3 ,
ρ 3 =13600 kg/m
3 , ρ 4 =1120 kg/m
3 )
2
2
3 1 1 2 2 2 4 2
0 1 1 2 2 4 2
0
0 3 1 0 3 1
h
h
h H H h
P gH gH gh
P gh P gh
P 0 (1) A
D
B C
(2)
d
h
h'
ρ 2
ρ 1
P (^0) hava
ρ 4
H (^1) h
H 2
h
ρ 3
Cumhuriyet Üniversitesi
Maden Mühendisliği
Akışkanlar Mekaniği Final Sınav Soruları (I. Öğretim) 17.06.
1- Şekilde görülen V şeklindeki dikdörtgen kapak 0 ekseni
etrafında dönerek açılmaktadır. Kapağın kendi ağırlığını
ihmal ederek, kapağın açılmaması için H derinliğinin ne olması gerektiğini bulunuz? ( L = 2 m; θ = 60
0 )
x =
( )
sin
b H F g sin
b
b x g
F (^) x g x
2
∑ = ⇒ ⋅
sin
M Fx y
2 − ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅
g H L b sin
sin
b H
L H 3 L sin 3 2 sin 60 H 3 m 3 sin
2
2 = ⇒ = ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⇒ = ⋅
L = 200 mm genişliğinde bir yatak içerisinde eksenel
doğrultuda F = 9 N’luk bir kuvvetle ancak V = 0.12 m/s’lik
bir hızla hareket ettirilebiliyor.
a) Bu durumda mil ile yatak arasındaki yağlama yağının
viskozitesini hesaplayınız.
b) Aynı mili teğetsel doğrultuda aynı çevresel hızla
döndürebilmek için döndürme momenti ne olmalıdır.
Yağ tabakası kalınlığı için;
e 0. 075 mm 2
e
y m ⇒ =
Sürtünme yüzey alanı ise;
2
a) Newton’un viskozite yasası gereği;
_0. 1193 kg/m s
F e
e
6 ⇒ = ⋅ ⋅
−
b) M 0. 3375 N m 2
m = ⋅ = ⋅ ⇒ = ⋅
L
Su
H θ
0
F (^) x x
F (^) y
e
D (^) m D^ y
L
F
3. Suyun hız ve debisini ölçmek amacıyla kullanılan eğik bir
venturimetre için aşağıdaki veriler ışığında 1 nolu kesitteki hız
ve debiyi kayıpları ihmal ederek hesaplayınız.
( h = 30 cm; d 1 = 40 mm; d 2 = 15 mm )
( ρciva = 13600 kg/m
3 ; θ = 30
0 )
Bernoulli denkleminden;
2
2 2 2 1
2 1 1 z 2 g
z 2 g
2 1
2 1
2 1 2 2 z z 2 g
Süreklilik denkleminden;
1
2
2
1 1 1 2 2 2 V d
d A V A V V ⋅
Manometre için basınç taraması yapılırsa;
1 2 su
1 2 civa 1 su 1 civa su 2 2 h h h
P g h g h g h P = ⋅ − +
(1) nolu denklemi (1) ’de yerine yazarsak;
2 1
2 2
2 1
4
2
1
1 2 su
civa z z 2 g
d
d
h h h + − ⋅
z 2 − z 1 = h 2 − h 1 + h
Buradan; V 1. 223 m/s
d
d
2 g h 1
2
1
su
civa
( ) 1. 223 Q 1. 536 10 m /s 4
d Q
3 3
2
1
2 1 − ⋅ ⇒ = ⋅
4. Şekildeki düzenekte A ve B noktaları arasındaki
basınç farkını veren ifadeyi çıkartınız?
Basınç taramasından;
PA −ρ 1 ⋅ g ⋅ h 1 −ρ 3 ⋅ g ⋅ h 2 +ρ 4 ⋅ g ⋅ ( h 1 + h 2 ) +ρ 5 ⋅ g ⋅ h 3 = PB
PA − PB = g ⋅[ ρ 1 ⋅ h 1 +ρ 3 ⋅ h 2 −ρ 4 ⋅ ( h (^) 1 + h 2 )−ρ 5 ⋅ h 3 ]
h (^2)
θ
h
h (^1)
civa
1
2
ρ 2
ρ 1
h
ρ 3
h
ρ 4
B
A
h
ρ 5
Cumhuriyet Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği- Vize Sınav Soruları
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
h
Su
Soru 1 : Şekildeki sıvı tankı katı cisim hareketi yapan sıvı ile sağa doğru ivmelenmektedir. a) İvme değerini hesaplayınız, b) Akışkan su olduğuna göre A noktasındaki etkin basıncı hesaplayınız.
Soru 2: AB kapağının uzunluğu L, kağıt düzlemine dik genişliği b olup, B noktasından mafsallanmıştır ve ihmal edilebilir bir ağırlığı vardır. Sıvı seviyesi h’dır. Şekildeki kapağı dengede tutabilmek için, AB’ye dik olarak etkiyen gerekli F kuvvetini veren ifadeyi bulunuz.
Soru3: Şekildeki sistemde atmosfer basıncı 101,325 kPa ve tankın dibindeki basınç 242 kPa ise akışkanın yoğunluğunu bulunuz. 3
3
3
888
1000
13600
yağ
su
civa
kg m
kg m
kg m
ρ
ρ
ρ
(^) = = (^) =
Soru 4: Şekildeki kapalı depo içerisinde basınç ve su seviyesi sabit tutulmaktadır. Su, 100 m uzunluğunda bir hortumla H=20 m yükseklikte yatay olarak püskürtülmektedir. Dirsek kayıplarını ihmal ederek debiyi hesaplayınız? ( P = 60 Pa ; h = 258 cm; D = 10 cm; f = 0.02; d = 5 cm; Fıskiyenin kayıp katsayısı K = 0.235; Khç = 0,5 )
18.05. Sorular eşit ağırlıklıdır. Başarılar… Sınav Süresi: 100 dakikadır. Doç. Dr. Ali PINARBAŞI
28 cm
100 cm
a
15 cm
Su
d
P (0)
D
(2)
H
h
Yağ
Su
Akışkan
Civa
100 cm
200 cm
300 cm
0, 5 m
Cumhuriyet Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği- Vize Sınav Soruları
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
h
Su
Soru 1 : Şekildeki sıvı tankı katı cisim
hareketi yapan sıvı ile sağa doğru
ivmelenmektedir.
c) İvme değerini hesaplayınız, d) Akışkan su olduğuna göre A
noktasındaki etkin basıncı
hesaplayınız.
Cevap 1 :
a)
2
tan 0, 100
x
x
x
a
g
a
a m s
b) (^) 2
a su
a
P g h
P N m
Soru 2: AB kapağının uzunluğu L, kağıt
düzlemine dik genişliği b olup, B
noktasından mafsallanmıştır ve ihmal
edilebilir bir ağırlığı vardır. Sıvı seviyesi
h’dır. Şekildeki kapağı dengede tutabilmek için, AB’ ye dik olarak etkiyen gerekli F
kuvvetini veren ifadeyi bulunuz.
3
su su
su
su su
su su
h F g
b L
e L L L b
F L F e
h L L h L g g h h F g g L L
28 cm
100 cm
a (^) x
15 cm
Su
Cumhuriyet Üniversitesi Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği- Vize Sınav Soruları
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
2
f D g
: Boru boyu yük kaybı
2 g
2
ad ⋅
⋅ : Fıskiyedeki daralma kaybı K (^) ad = 0. 235
2 2 2 2 0 2 1 1 2
2 2 2 2
H h f K
2 2
1
2 41
V d
V V
( )
2 60 20 2.58 16 0.5 20 16 0.235 1 2
g
V 1. 06 2 g V 4. 68 m/ s 2 g
2 1 ⇒ = ⋅ ⇒ = ⋅
( ) 4. 68 Q 0. 0368 m /s 4
3
2 2 ⋅ ⇒ =
Öğrencinin, 1
Adı 2
Soyadı 3
Numarası 4
Soru 1:
Alt tarafı açık bir kaba bir U-borusu manometresi
bağlanarak su içinde R kuvvetiyle şekilde görüldüğü
gibi dengede tutulmaktadır.
h yüksekliğini hesaplayınız.
3
3 kg m
h 1 (^) = 30 cm , h 2 (^) = 60 cm , h 3 (^) = 90 cm
Cevap 1:
Basınç taramasından;
0 2 0 3
3 2
2 3
su sıvı
sıvı su
sıvı
su
sıvı
P g h P g h h
h h h
h h h
h m
Soru 2:
O da dönebilecek şekilde yerleştirilmiş olan OAB
kapağı bir P kuvveti vasıtasıyla B ye dayanmaktadır.
Kağıda dik yönde kapağın eni 3m dır. Kapağın
Ağırlığını ve O daki sürtünmeleri ihmal ederek
suyun akmaması için gerekli olan minimum P
kuvvetini hesaplayınız.
3 kg m
Cevap 2:
Kapağa gelen Fx kuvveti;
. .(3 2).
x su
x
x
F g A
Hava
Su h (^1)
h (^2)
h (^3) h P 0 P (^0)
sıvı
R
Su
Su
SU
P (^0)
2m
4m
3m
P (^0)
Cumhuriyet Üniversitesi
Maden Mühendisliği Bölümü
Akışkanlar Mekaniği – Vize Sınavı Soruları