TdE MdF 11 07 2023

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POLITECNICO DI MILANO Prova di Meccanica dei Fluidi per Allievi Ingegneri Energetici 11 luglio 2023 Nome_______________ Cognome________________ STATICA Il sistema rappresentato in figura è composto da due serbatoi di profondità costante 𝐿𝐿 separati da un corpo di traccia ABCD , di peso trascurabile, incernierato in A. Il corpo ABCD ha profondità costante 𝐿𝐿 e dimensione ℓ nota. Il serbatoio di destra è a pelo libero e contiene un fluido di peso specifico 𝛾𝛾2. Il serbatoio di sinistra contiene due fluidi di peso specifico 𝛾𝛾1 e 𝛾𝛾2 e un gas. Al gas è applicato un manometro metallico di lettura 𝑛𝑛> 0 nota. Noti 𝛾𝛾2, 𝐿𝐿, ℓ e 𝑛𝑛> 0, calcolare il peso specifico 𝛾𝛾1 tale per cui il sistema risulti in condizioni di equilibrio statico. Tracciare l’andamento qualitativo della distribuzione delle pressioni dei fluidi nel sistema. DINAMICA Sia dato il sistema di condotte e serbatoi (1,2,3) rappresentato in figura. Nelle condotte che collegano i serbatoi 1 e 2 sono inserite due macchine incognite della stessa tipologia associate alla stessa potenza. Si osservi che la portata uscente dall’efflusso sul fondo del serbatoio 2 alimenta il serbatoio 3. POLITECNICO DI MILANO Prova di Meccanica dei Fluidi per Allievi Ingegneri Energetici 11 luglio 2023 Nome_______________ Cognome________________ Note: Le proprietà dei fluidi (pesi specifici 𝛾𝛾 e 𝛾𝛾𝑚𝑚 e viscosità cinematica 𝜈𝜈); le caratteristiche geometriche del sistema di condotte indicate in figura (𝐷𝐷𝑖𝑖, 𝐿𝐿𝑖𝑖, 𝑟𝑟𝑖𝑖, con 𝑖𝑖 = 1,2,3); la lettura Δ del manometro differenziale; la portata 𝑄𝑄1 uscente dal serbatoio 3; la lettura 𝑧𝑧1 > 𝑧𝑧3 del piezometro collegato al serbatoio 1; il diametro 𝑑𝑑𝑒𝑒,1 dell’efflusso in parete sottile a spigolo vivo dal serbatoio 3; le quote 𝑧𝑧2, 𝑧𝑧𝑒𝑒2 e 𝑧𝑧𝑒𝑒1; il rendimento idraulico 𝜂𝜂𝑚𝑚 delle due macchine…