1

Politechnika Krakowska

Nazwisko i Imię :

Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej

Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Grupa laboratoryjna:

LABORATORIUM

Z INŻYNIERII CHEMICZNEJ

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 29

Temat:

Profil prędkości przy przepływie płynów przez przewody kołowe.

Termin zajęć:

Termin zaliczenia:

Ocena:

2

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest przedstawienie rozkładu prędkości dla przepływu laminarnego i
burzliwego na wykresie na podstawie dokonanych pomiarów lokalnej prędkości przepływu.

2. Wykonanie ćwiczenia.

Wentylator tłoczy powietrze poprzez rurę przepływową. Natężenie przepływu powietrza
mierzone jest rotametrem. Pomiarów lokalnej prędkości przepływu dokonuje się
anemometrem. Anemometr wyposażony jest w sondy. Sygnał z sond po przetworzeniu na
odpowiednie wielkości elektryczne odczytywany jest na mierniku wychyłowym anemometru
.

3. Wyniki

T = 35 ºC

p = 1013 hPa

wilgotność= 60%

d = 0,08 [m]
η = 1,8628·10

-5

kg/m·s

ρ

pow.

= 1,13 kg/m

3

Pomiar 1:

nr profilu

nr punktu

Q [m3/h]

x [mm]

u [m/s]

2

1

12,74

25

1,683

2

2

12,74

20

2,149

2

3

12,74

15

2,217

2

4

12,74

10

2,275

2

5

12,74

5

2,377

2

6

12,74

0

2,4

2

7

12,74

-5

2,409

2

8

12,74

-10

2,386

2

9

12,74

-15

2,307

2

10

12,74

-20

2,145

2

11

12,74

-25

2,064

1

1,5

2

2,5

-30

-20

-10

0

10

20

30

u

[m

/s]

x [mm]

Wykres u=f(x) dla Q=12,74 [m3/h]

3

Obliczanie liczby Reynoldsa:

gdzie: Re – liczba Reynoldsa

u – prędkość przepływu
ρ – gęstość płynu
η – lepkość płynu

u=2,048 [m/s]

Ruch przejściowy

Pomiar 2:

nr profilu

nr punktu

Q [m3/h]

x [mm]

u [m/s]

2

1

20,02

25

2,569

2

2

20,02

20

2,954

2

3

20,02

15

3,156

2

4

20,02

10

3,252

2

5

20,02

5

3,32

2

6

20,02

0

3,382

2

7

20,02

-5

3,405

2

8

20,02

-10

3,312

2

9

20,02

-15

3,199

2

10

20,02

-20

3,059

2

11

20,02

-25

2,969

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

3,6

-30

-20

-10

0

10

20

30

u

[

m

/s]

x [mm]

Wykres u=f(x) dla Q=20,02 [m3/h]

4

u=2,894 [m/s]

Ruch przejściowy

Pomiar 3:

nr profilu

nr punktu

Q [m3/h]

x [mm]

u [m/s]

2

1

27,3

25

3,133

2

2

27,3

20

3,663

2

3

27,3

15

3,821

2

4

27,3

10

3,935

2

5

27,3

5

4,022

2

6

27,3

0

4,041

2

7

27,3

-5

4,055

2

8

27,3

-10

4,017

2

9

27,3

-15

3,893

2

10

27,3

-20

3,803

2

11

27,3

-25

3,472

u=3,447 [m/s]

Ruch przejściowy

2

2,5

3

3,5

4

4,5

-30

-20

-10

0

10

20

30

u

[

m

/s]

x [mm]

Wykres u=f(x) dla Q=27,30 [m3/h]

5

4.

Wnioski

Dla wzrastającego objętościowego natężenia przepływu uzyskaliśmy trzy profile prędkości.
Największą prędkość możemy zaobserwować w osi rurociągu. W miarę poruszania się w
kierunku ścianek prędkość maleje, powodem tego są siły tarcia poszczególnych warstw
przepływającego medium. W ruchu przejściowym wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa profil
przepływu staje się coraz bardziej płaski.

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

-30

-20

-10

0

10

20

30

u

[

m

/s]

x [mm]

Wykres zbiorczy u=f(x)

Dla Q=12,74 [m3/h]

Dla Q=20,02 [m3/h]

Dla Q=27,3 [m3/h]