Αναποδογυρισμένο Venturi με λάδι

Στο σχήμα απεικονίζεται κυλινδρικός σωλήνας ροής νερού που στενεύει στην περιοχή ΕΘ . Ο μηχανικός θέλει να κάνει διάφορες μετρήσεις λόγω βλάβης, γι’ αυτό ανοίγει μικρές οπές στις θέσεις Γ, Δ και Ζ ,και στο μεν Ζ προσαρμόζει λεπτό κατακόρυφο κυλινδρικό σωλήνα ΖΛ, ενώ στις δε θέσεις Γ και Δ, προσαρμόζει εύκαμπτο κυλινδρικής διατομής σωλήνα ΓΜΔ ,γεμάτο με λάδι.
Παρατηρεί ότι το νερό στους σωλήνες ΓΚ και ΖΛ ανέρχεται μέχρι ύψους h και ισορροπεί, ενώ στον αναποδογυρισμένο υοειδή σωλήνα , το λάδι ισορροπεί στην περιοχή ΔΜΚ. Θεωρείστε ότι το σημείο Γ είναι αρκετά μακριά από το Ε, και η ταχύτητα στο σημείο (1) είναι ίση με την ταχύτητα στον κεντρικό σωλήνα , το νερό είναι ιδανικό ρευστό και δεν έχουμε δίνες , δηλαδή η ροή είναι στρωτή και μόνιμη.
Δίνονται: P(ατμ.)=10^5 Ν/m^2 ,ρ(ν)=1000 kg/m^3 ,
ρ(λ)=900 kg/m^3 ,Α1=30cm^2, Α2=10cm^2, h=1m ,g=10 m/s^2 .
1.Γιατί ανέβηκε το νερό στο σωλήνα ΓΚ ,με αποτέλεσμα να χυθεί λάδι στο νερό και να παρασυρθεί από τη ροή ;
2.Υπολογίστε την παροχή Π του νερού στον κεντρικό σωλήνα, καθώς και τις ταχύτητες στα σημεία (1), (2) και (3).
3.Υπολογίστε τις πιέσεις Ρ1, Ρ2 , Ρ3 , ΡΚ .
4.Αν η πίεση στο ανώτερο σημείο Μ του λαδιού, δεν πρέπει να υπερβεί την τιμή Ρ(M,max)=0.8∙10^5 Pa , υπολογίστε το μέγιστο ύψος Η του Μ από τον άξονα του κεντρικού σωλήνα.
5.Ποιο το μέτρο της μεταφερόμενης ανά μονάδα όγκου ορμής στο τμήμα ΕΘ καθώς και της κινητικής ενέργειας ανά μονάδα όγκου .
6.*** Ποια έπρεπε να είναι η παροχή Π , ώστε το λάδι να παραμείνει στο σωλήνα και να μη χυθεί μέρος του στο νερό;
Απαντήσεις σε word και σε pdf

Αφιερωμένη στον Σπύρο Τερλεμέ