Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Solution Manual For Personal Finance 14th Edition Jack Kapoor, Les Dlabay, Robert Hughes, Melissa Hart

Beoordeling
5.0
(3)
Verkocht
-
Pagina's
134
Cijfer
A+
Geüpload op
26-02-2025
Geschreven in
2024/2025

Solution Manual For Personal Finance 14th Edition Jack Kapoor, Les Dlabay, Robert Hughes, Melissa Hart

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

Chapterg13gOpen-ChannelgFlow


Solutions Manual for g g




Fluid Mechanics: Fundamentals and Applications
g g g g



Third Edition g



Yunus A. Çengel & John M. Cimbala
g g g g g g g



McGraw-Hill, 2013 g




Chapter 13 OPEN g g




-CHANNEL FLOW g




PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL g g




This Manual is the proprietary property of The McGraw-Hill Companies, Inc. (“McGraw-
g g g g g g g g g g g


Hill”) and protected by copyright and other state and federal laws. By opening and using t
g g g g g g g g g g g g g g g


his Manual the user agrees to the following restrictions, and if the recipient does not agree t
g g g g g g g g g g g g g g g g


o these restrictions, the Manual should be promptly returned unopened to McGraw-
g g g g g g g g g g g


Hill: This Manual is being provided only to authorized professors and instructors for
g g g g g g g g g g g g


guse in preparing for the classes using the affiliated textbook. No other use or distribu
g g g g g g g g g g g g g g


tion of this Manual is permitted. This Manual may not be sold and may not be distrib
g g g g g g g g g g g g g g g g


uted to or used by any student or other third party. No part of this Manual may be r
g g g g g g g g g g g g g g g g g g


eproduced, displayed or distributed in any form or by any means, electronic or other
g g g g g g g g g g g g g


wise, without the prior written permission of McGraw-Hill.
g g g g g g g




13-1
PROPRIETARYgMATERIAL.g©g2014gbygMcGraw-
HillgEducation.g Thisgisgproprietarygmaterialgsolelygforgauthorizedginstructorguse.gNotgauthorizedgforgsalegorgdistributionginganygmanner.g
Thisgdocumentgmaygnotgbegcopied,gscanned,gduplicated,gforwarded,gdistributed,gorgpostedgongagwebsite,gingwholegorgpart.

, Chapterg13gOpen-ChannelgFlow

Classification,gFroudegNumber,gandgWavegSpeed




13-1C
Solution Wegaregtogdefinegnormalgdepthgandghowgitgisgestablished.

Analysis Ingopengchannelsgofgconstantgslopegandgconstantgcross-
section,gthegfluidgacceleratesguntilgthegheadglossgdueg togfrictionalgeffectsgequalsgthegelevationgdrop.gThegfluidgatgthisgpointgrea
chesgitsgterminalgvelocity,gandguniformgflowgisgestablished.gThegflowgremainsguniformgasglonggasgthegslope,gcross-
section,gandgthegsurfacegroughnessgofgthegchannelgremaingunchanged.gThegflowgdepthginguniformgflowgisgcalledgthegnormalg
depthgyn,gwhichgisgangimportantgcharacteristicgparametergforgopen-channelgflows.

Discussion Thegnormalgdepthgisgagfairlygstronggfunctiongofgsurfacegroughness.




13-2C
Solution Wegaregtogdiscussghowgpressuregchangesgalonggthegfreegsurfacegingopen-channelgflow.

Analysis
Thegfreegsurfacegcoincidesgwithgtheghydraulicggradeglineg(HGL),gandgthegpressuregisgconstantgalonggthegf
reegsurface.

Discussion Atgagfreegsurfacegofgagliquid,gthegpressuregmustgbegequalgtogthegpressuregofgtheggasgabovegit.




13-3C
Solution Wegaregtogdeterminegifgthegslopegofgthegfreegsurfacegisgequalgtogthegslopegofgthegchannelgbottom.

Analysis
Nog ing general.g Theg slopeg ofg theg freeg surfaceg isg notg necessarilyg equalg tog theg slopeg ofg theg bottomg surface
g evengduringgsteadygfullygdevelopedgflow.

Discussion However,gtheregaregsituationsgcalledguniformgflowgingwhichgthegconditionsgheregaregmet.




13-4C
Solution
Wegaregtogdiscussgsomegreasonsgforgnonuniformgflowgingopengchannels,gandgthegdifferencegbetweengrapidlygv
ariedgflowgandggraduallygvariedgflow.

Analysis Thegpresencegofgangobstructiongingagchannelgsuchgasgaggategorgagchangegingslopegorgcross-
sectiongcausesgthegflowgdepthgtogvary,gandgthusgthegflowgtogbecomegvariedgorgnonuniform.gThegvariedgflowgisgcalledgrapidlyg
variedgflowg(RVF)gifgthegflowgdepthgchangesgmarkedlygovergagrelativelygshortgdistancegingthegflowgdirectiong(suchgasgthegflo
wgofgwatergpastgagpartiallygopenggategorgshortlygbeforegagfalls),gandggraduallygvariedgflowg(GVF)gifgthegflowgdepthgchangesggr
aduallygovergaglonggdistancegalonggthegchannel.

Discussion ThegequationsgofgGVFgaregsimplifiedgbecausegofgthegslowgchangesgingthegflowgdirection.



13-2
PROPRIETARYgMATERIAL.g©g2014gbygMcGraw-
HillgEducation.g Thisgisgproprietarygmaterialgsolelygforgauthorizedginstructorguse.gNotgauthorizedgforgsalegorgdistributionginganygmanner.g
Thisgdocumentgmaygnotgbegcopied,gscanned,gduplicated,gforwarded,gdistributed,gorgpostedgongagwebsite,gingwholegorgpart.

, Chapterg13gOpen-ChannelgFlow
13-5C
Solutiong g g Wegaregtogdiscussgthegdrivinggforcegingopen-channelgflowgandghowgflowgrategisgdetermined.

Analysis
Flowgingagchannelgisgdrivengnaturallygbyggravity.gWatergflowgingagriver,gforgexample,gisgdrivengbygthegelevat
iongdifferencegbetweengthegsourcegandgthegsink.gThegflowgrategingangopengchannelgisgestablishedgbygthegdynamicgbalancegbet
weenggravitygandgfriction.gInertiagofgthegflowinggfluidgalsogbecomesgimportantgingunsteadygflow.

Discussiong g g Ingpipegflow,gongthegotherghand,gtheregmaygbegangadditionalgdrivinggforcegofgpressuregduegtogpumps.




13-6C
Solution Wegaregtogdiscussgthegdifferencegbetweenguniformgandgnonuniformgflow.

Analysis
Thegflowgingagchannelgisgsaidgtogbeguniformgifgthegflowgdepthg(andgthusgthegaveragegvelocity)gremainsgcons
tant.gOtherwise,gthegflowgisgsaidgtogbegnonuniformgorgvaried,gindicatinggthatgthegflowgdepthgvariesgwithgdistancegingthegflowg
direction.gUniformgflowgconditionsgaregcommonlygencounteredgingpracticeginglonggstraightgsectionsgofgchannelsgwithgconstan
tgslopegandgconstantgcross-section.

Discussion Inguniformgopen-channelgflow,gthegheadglossgduegtogfrictionalgeffectsgequalsgthegelevationgdrop.




13-7C
Solution Wegaregtogexplainghowgtogdeterminegifgagflowgisgtranquil,gcritical,gorgrapid.

Analysis Knowinggthegaveragegflowgvelocitygandgflowgdepth,gthegFroudegnumbergisgdeterminedgfromg Frg=gVg/ gy
.gThengthegflowgisgclassifiedgas

Frg<g1
Subcriticalgorgtranquilgflow
Frg=g1
g Criticalgflow
Frg>g1 Supercriticalgorgrapidgflow

Discussion ThegFroudegnumbergisgthegmostgimportantgparametergingopen-channelgflow.




13-8C
Solution
Weg areg tog discussg whetherg theg flowg upstreamg ofg ag hydraulicg jumpg mustg beg supercritical,g andg whetherg the
g flowgdownstreamgofgaghydraulicgjumpgmustgbegsubcritical.

Analysis
Upstreamg ofg ag hydraulicg jump,g theg upstreamg flowg mustg beg supercritical.g Downstreamg ofg ag hydraulic
g jump,gthegdownstreamgflowgmustgbegsubcritical.

Discussion
Otherwise,gthegsecondglawgofgthermodynamicsgwouldgbegviolated.gNotegthatgaghydraulicgjumpgisganalogousg t
ogagnormalgshockgwaveg–gingthatgcase,gthegflowgupstreamgmustgbegsupersonicgandgthegflowgdownstreamgmustgbegsubsonic.



13-3
PROPRIETARYgMATERIAL.g©g2014gbygMcGraw-
HillgEducation.g Thisgisgproprietarygmaterialgsolelygforgauthorizedginstructorguse.gNotgauthorizedgforgsalegorgdistributionginganygmanner.g
Thisgdocumentgmaygnotgbegcopied,gscanned,gduplicated,gforwarded,gdistributed,gorgpostedgongagwebsite,gingwholegorgpart.

, Chapterg13gOpen-ChannelgFlow
13-9C
Solution Wegaregtogdefinegcriticalglength,gandgdiscussghowgitgisgdetermined.

Analysis ThegflowgdepthgycgcorrespondinggtogagFroudegnumbergofgFrg=g1gisgthegcriticalgdepth,gandgitgisgdetermined
from Vg =g g gyc or ycg =gVg2g /gg .

Discussion Criticalgdepthgisgagusefulgparameter,gevengifgthegdepthgdoesgnotgactuallygequalgycganywheregingthegflow.




13-10C
Solution WegaregtogdefinegandgdiscussgthegusefulnessgofgthegFroudegnumber.

Analysis Froudeg number,g definedg as Frg =gVg /g g gy ,g isg ag dimensionlessg parameterg thatg governsg theg characterg of
flowgingopengchannels.gHere,gggisgtheggravitationalgacceleration,gVgisgthegmeangfluidgvelocitygatgagcross-
section,gandgLcgisgagcharacteristicglengthg(Lcg=gflowgdepthgygforgwidegrectangulargchannels).g Frgrepresentsgthegratiogofginertia
gforcesgtogviscousgforcesgingopen-

channelgflow.gThegFroudegnumbergisgalsogthegratiogofgthegflowgspeedgtogwavegspeed,gFrg=gVg/co.

Discussiong g g ThegFroudegnumbergisgthegmostgimportantgparametergingopen-channelgflow.



13-11
Solution
Agsinglegwavegisginitiatedgingagseagbygagstronggjoltgduringgangearthquake.gThegspeedgofgthegresultinggwavegisg t
ogbegdetermined.
Assumptions Thegdepthgofgwatergisgconstant,
Analysis Surfacegwavegspeedgisgdeterminedgthegwave-speedgrelationgtogbe

c0g = ghg= (9.81m/s2g)g(2000gm) =g140gm/s
Discussion
Noteg thatg waveg speedg dependsg ong theg waterg depth,g andg theg waveg speedg increasesg asg theg waterg depthg
increases.gAlso,gthegwavesgeventuallygdiegoutgbecausegofgthegviscousgeffects.




13-12
Solution
Theg flowg ofg waterg ing ag wideg channelg isg considered.g Theg speedg ofg ag smallg disturbanceg ing flowg forg twog
differentgflowgdepthsgisgtogbegdeterminedgforgbothgwatergandgoil.
Assumptions
Theg distanceg acrossg theg waveg isg shortg andg thusg frictiong atg theg bottomg surfaceg andg airg dragg atg theg topg areg
negligible,

Analysis Surfacegwavegspeedgcangbegdeterminedgdirectlygfromgthegrelationg c0g = gh .

(a) c0g = ghg= (9.81m/sg2g)g(0.25gm) =g 1.57g m/s

(b) c0g ghg= (9.81m/sg2g)g(0.8gm) =g 2.80g m/s
=

13-4
PROPRIETARYgMATERIAL.g©g2014gbygMcGraw-
HillgEducation.g Thisgisgproprietarygmaterialgsolelygforgauthorizedginstructorguse.gNotgauthorizedgforgsalegorgdistributionginganygmanner.g
Thisgdocumentgmaygnotgbegcopied,gscanned,gduplicated,gforwarded,gdistributed,gorgpostedgongagwebsite,gingwholegorgpart.

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Vak

Documentinformatie

Geüpload op
26 februari 2025
Aantal pagina's
134
Geschreven in
2024/2025
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

$21.49
Krijg toegang tot het volledige document:
Gekocht door 0 studenten

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF


Ook beschikbaar in voordeelbundel

Beoordelingen van geverifieerde kopers

Alle 3 reviews worden weergegeven
2 weken geleden

3 maanden geleden

1 jaar geleden

5.0

3 beoordelingen

5
3
4
0
3
0
2
0
1
0
Betrouwbare reviews op Stuvia

Alle beoordelingen zijn geschreven door echte Stuvia-gebruikers na geverifieerde aankopen.

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
GOLDENNTESTBANKS Teachme2-tutor
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
13
Lid sinds
1 jaar
Aantal volgers
1
Documenten
460
Laatst verkocht
2 weken geleden

4.7

720 beoordelingen

5
528
4
151
3
35
2
4
1
2

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen