Oefenvraagtukken CT3412 1. Rolf gebruikt een tipping bucket om regen te meten. a. Leg uit, met onder andere een tekening, hoe een tipping bucket werkt. b. Waarom moet Rolf niet lui zijn en de regenmeter niet vlak naat de voordeur van zijn hui zetten, zodat hij gemakkelijk en nel kan uitlezen? Ok, Rolf i niet lui. Hij heeft een weiland in de buurt gevonden, daar intalleert hij de tipping bucket. Ter controle vergelijkt hij de meetwaarden van zijn tipping bucket met de metingen van een nabij KNMI-tation. De dagommen van de regenmeter van het KNMI en de tipping bucket van Rolf zijn teed gelijk. Echter valt het Rolf op dat telken de regenbuien in zijn tipping bucket minder inten zijn en langer duren (zie grafiek). Rolf vermoedt dat er iet mi i. 0,9 0,8 0,7 KNMI Tipping bucket Rolf Neerlag [mm] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Time [uur] c. Wat zou een mogelijk probleem met Rolf tipping bucket kunnen zijn? Rolf beluit dat hij toch liever binnen zit en beluit de regen van RADAR te gebruiken. d. Leg het meetprincipe van een regenradar uit. e. Wat voor foutenbronnen en problemen kent de radar? Noem er minimaal twee.
2. In bijgaande grafiek i de relatie tuen de verzadigingdamppanning en de lucht temperatuur gegeven. a. Benoem t a, t w en t d b. Met een pychrometer worden op een bepaald moment de volgende temperaturen gemeten; 25 C en 17,5 C c. Wat tellen de twee temperaturen voor d. Wat i de verzadigingdamppanning die hoort bij de temperatuur van 17,5 C e. Bereken op bai van de pychrometer waarnemingen wat de actuele damppanning i. f. Wat i de waarde van de pychrometer contante en wat i de eenheid. g. Wat i de definitie van de relatieve vochtigheid en wat i de waarde daarvan op bai van de metingen. De volgende formule zouden van pa kunnen komen. = 4100e ( 237 + t) 2 17.3t e t) = 0.61exp 237+ t ( e ( t ) e ( t ) = 0.066( t t ) a a w a w
3. Cau: Je werkt bij Rijkwatertaat. Rijkwatertaat i bezig met de renovatie van de luizen bij IJmuiden. De renovatie wordt aangegrepen om een uitgebreid monitoringnetwerk rond het luizencomplex aan te leggen. Dit netwerk moet in kaart gaan brengen hoe de zoutconcentratie van het water rond het luizencomplex varieert in de tijd. Deze renovatie wordt Europee aanbeteed. In de aanbetedingbrief moet bechreven worden aan welke eien aannemer moeten voldoen. Een belangrijk onderdeel van de aanbetedingbrief i daarom de paragraaf over het monitoringnetwerk. Opdracht: Schrijf in maximaal een half A4tje de paragraaf over het monitoringnetwerk in de aanbetedingbrief. Laat hierin zien dat je begrip hebt van de begrippen filter en aliaing. Al je aanname maakt over dimenie (afmetingen, etc.) meld deze dan duidelijk. 4. Voor een tedelijk gebied moet een meetplan worden ontworpen om vat te tellen of het gemengd rioolyteem voldoet aan de eien ten aanzien van lozing van gemengd overtortwater. a. Formuleer de doeltelling voor het meetplan. b. Welke parameter moeten in elk geval gemeten worden? c. Geef 3 mogelijke bronnen van onzekerheid in de uitkomten van de metingen voor de parameter in het antwoord bij vraag b? 5. Twee ituatie: Watertroming u 1-2 m/ Luchttroming u 35 m/ (orkaan) a. Bereken het getal van Mach voor deze water- en luchttroming. b. Toon aan dat deze water- en luchttroming al onamendrukbaar kunnen worden bechouwd.
6. In een troming over een brede tuw tellen we de afvoer per meter breedte (ymbool q en eenheden m3//m ofwel m2/) lecht afhankelijk van de zwaartekrachtvernelling (g) en de hoogte van het wateroppervlak in het tuwmeer boven de kruin van de tuw (h). Leidt uit dimenie-bechouwingen af hoe q met h varieert. 7. Al er prake i van uperone conditie, dan: i de relatieve dichtheidverandering te verwaarlozen i de relatieve volumeverandering te verwaarlozen i het getal van Mach groter dan 1. Vink aan welk(e) punt(en) juit i/zijn. 8. In een probleem pelen de volgende grootheden een rol: Lengte l Hoogte h Dichtheid ρ Kinematiche vicoiteit ν Zwaartekrachtvernelling g Snelheid U Ga na hoeveel onafhankelijke dimenieloze parameter hieruit gevormd kunnen worden en leid die af.
Antwoord 1 a) Zie dictaat b) Invloed van wind (eddie ontaan door veranderende windtroming door gebouw) en het gebouw kan al een regenhield werken (ene kant van het gebouw ontvangt meer regen dat de andere kant). c) De trechter van de tipping bucket kan deel vertopt zitten. Hierdoor ijpelt er lecht een deel van de neerlag door in het tipping mechanime. De ret van de neerlag accumuleert in de trechter. De regenbui lijkt langer te duren, omdat het dit doorijpelen net zolang duurt tot de trechter volledig geleegd i. d) Zie dictaat e) Kromming van de aarde, blocking by large hower, etc: Antwoord 2 a) t a = actuele temperatuur, t w = temperatuur van een natte thermometer, t d condenatie punt b) 25 C = t a = actuele temperatuur 17,5 C = t w = temperatuur van de natte thermometer (bol) 17.3*17.5 c) e (17.5) = 0.61exp = 2.0 [KPa] 237+ 17.5 e t e ( t ) = 0,066 t t d) a ( a ) w ( a w ) ea ( ta ) 2.0 = 0, 066( 25 17.5) e ( t ) = 1.51 [kpa] a a e) pychrometer contante = 0.066 [kpa/ C] ea ( t) f) h = e ( t) 17.3* 25 e (25) = 0.61exp = 3.18 237+ 25 ea ( t) h = 1.51 e ( t) = = 0.475 of te wel 47.5% 3.18
Antwoord 3 - Antwoord 4 a. Doeltelling: meten overtortvolume om vat te tellen of jaarlijk overtortvolume de maximaal toegetane waarde overchrijdt. b. Neerlag, overtortvolume, afgeleid van het verloop van de overtorthoogte boven de tuw tijden overtortgebeurtenien. c. Neerlag: de regenmeter kan hevige regeninteniteiten onderchatten, de regenmeter kan vervuild raken, de regenmeter kan niet goed gecalibreerd zijn waardoor deze een ytematiche afwijking geeft. d. Overtortdebiet afgeleid uit overtorthoogte boven tuw: de waterhoogte kan niet repreentatief zijn voor de water-/of energiehoogte boven de tuw (afhankelijk van de gekozen overtortformule), de overtortcoëfficiënt kan afwijken door vervuiling of vervorming van de tuwkruin (begroeiing van de overtortrand, bechadiging van de rand), de overtortcoëfficiënt kan afwijken doordat deze niet lokaal i gecalibreerd, de waterhoogteenor kan afwijkingen vertonen (drukenor door nulpuntverloop, akoutiche enor door vale weerkaating van het ignaal) Antwoord 5 water: u 1-2 m/ c=1480 m/ Ma 10-3 V/V 10-6 orkaan: u 35 m/ c=340 m/ Ma 10-1 V/V 10-2 Relatieve volumeveranderingen zijn du verwaarloobaar klein -> onamendrukbaar Antwoord 6 Er i gegeven dat de afvoer per eenheid van breedte (oftewel het pecifieke debiet) q lecht een functie i van de zwaartekrachtvernelling (g) en de hoogte van het wateroppervlak in het tuwmeer boven de kruin van de tuw (h), du kunnen we chrijven: a b q = h g en du moet voor de dimenie van de parameter gelden: a [ q] = [ h] [ g] L T 2 1 a b 2b b = L L T 2 = a + b 1 = 2b 1 3 2 2 3 1 2 2 b =, a = q = h g Antwoord 7 Al er prake i van uperone conditie, dan i het getal van Mach groter dan 1. Antwoord 8 Schrijf eert de dimenie van de grootheden op: l L
h L ν L 2 /T g L/T 2 u L/T Buckingham pi-theorema: Al we te maken hebben met I grootheden en J dimenie, dan kunnen we het aantal van I-J dimenieloze grootheden vormen. In dit geval: I=5 en J=2 (L,T), du we kunnen 3 dimenieloze grootheden vormen. Vorm de eerte dimenieloze parameter door l en h te delen: l/h of h/l. Daarna vormen we de tweede door met u te beginnen en de dimenie T te elimineren met g (du u/ g), daarna elimineren we L met h, en vinden we u/ (gh) (=Fr!). De derde parameter vinden we nu door te tarten met ν en de dimenie T te elimineren met u (du ν/u) en vervolgen L te elimineren met l. We vinden dan de derde dimenieloze parameter ν/(lu) (=1/Re!).