LAB418A, Politechnika Wroc˙awska


Politechnika Wrocławska

Instytut Techniki Cieplnej

i Mechaniki Płynów

Ruch spokojny i rwący w korycie otwartym

nr ćw:

4.18

Aneta Radek

Inż. Środ. rok II gr IV sekcja II

Data wykonania ćwiczenia:

95.03.29

Data i ocena:

Uwagi prowadzącego:

1. Cel ćwiczenia:

Teoretyczne i doświadczalne wyznaczenie parametrów krytycznych dzielących przepływy na rwące i spokojne oraz wizualne porównanie obu rodzajów przepływów.

2. Podstawy teoretyczne:

Przepływy w korytach otwartych dzieli się na spokojne i rwące.Przejście od przepływu spokojnego do rwącego odbywa się w tzw. parametrach krytycznych (hkr , vkr), dla których energia, dla ustalonego strumienia przepływu, osiąga wartość minimalną.Wysokość energii rozporządzalnej w dowolnym przekroju koryta,liczonej względem dna, wyraża się wzorem:

0x01 graphic

Minimum funkcji e(h) oblicza się różniczkując wzór na energię:

0x01 graphic

Z tego równania wyznaczamy hkr , natomiast minimalny spadek dna obliczamy ze wzoru :

v = k0x01 graphic

3. Schemat stanowiska:

4. Wyniki i tabela pomiarów:

Lp.

z

mm

h

mm

i

m

E

J

1.

248

29,5

0.063

0,077

2.

244

29,0

0.059

0,078

3.

240

31,5

0.055

0,073

4.

236

31,0

0.051

0,074

5.

232

30,4

0.047

0,075

6.

228

31,7

0.043

0,073

7.

224

32,0

0.039

0,073

8.

220

33,3

0.035

0,071

9.

216

34,5

0.031

0,069

10.

212

36,3

0.027

0,068

11.

208

34,0

0.023

0,070

12.

204

34,9

0.019

0,069

13.

200

35,4

0.015

0,069

14.

196

38,0

0.011

0,067

15.

192

52,0

0.007

0,068

16.

188

54,8

0.003

0,069

17.

185

57,8

0.000

0,070

T = 294 K - temperatura wody ⇒ ρ = 997,992 kg/m3;

zO = 0,185 m - poziom dla i = 0;

s = 10,5 cm - spiętrzenie przed zwężeniem;

b = 0,077 m - szerokość koryta;


m = 5 * 5,3 kg = 26,5 kg;

t1 = 12,2 s ; t2 = 11,9 s;

tsr = 12,05 s;

V = m/ρ = 0,0266 m3;

Q = V/ tsr = 0,0022 m3/s;


Przykładowe obliczenia dla pomiaru nr 5:

a) spadek hydrauliczny i:

i = z - zO = 0,232 - 0,185 = 0,047 m ;

b) Całkowita energia E:

0x01 graphic
J

5. Wyznaczenie parametrów krytycznych:

a) parametr hkr:

0x01 graphic
m;

b) parametr vkr:


Wyszukiwarka