Istota przepływu laminarnego

Przepływ laminarny charakteryzuje się przewagą sił lepkości nad siłami bezwładności, a zaburzenia powstające w czasie przepływu są tłumione, czyli przepływ laminarny jest stabilny. Charakter przepływu płynu w przewodach zamkniętych określa liczba Reynoldsa.

gdzie: Re- liczba Reynoldsa, v- średnia prędkość płynu w przewodzie, d- średnica

przewodu, ν- kinematyczny współczynnik lepkości;

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie charakterystyk przepływu rurki kapilarnej i porównanie ich z charakterystykami teoretycznymi.

2. Schemat stanowiska pomiarowego

3. Wzory wyjściowe i wynikowe.

gdzie: q_v- strumień objętości, V- objętość, τ- czas;

gdzie: v- prędkość, q_v- strumień objętości, d- średnica kapilary;

gdzie: Re- liczba Reynoldsa, v- średnia prędkość płynu w przewodzie, d- średnica

przewodu, ν- kinematyczny współczynnik lepkości;

gdzie: λ- współczynnik oporu liniowego w przepływie laminarnym, Re- liczba

Reynoldsa;

gdzie: λ_ob -lambda obliczeniowa;

4. Tabele wynikowe

Średnica kapilar d =1,269 mm; Długość kapilary na odcinku 1-4 l_1-4 =452,3 mm;

Długość kapilary na odcinku 3-4 l_3-4 =276,4 mm; Kinematyczny współczynnik lepkości ν =1,006*10^-6 m²/s;

lp

dz1-4

dz 3-4

V

V

t

Qv

Vpred

Re

λ

λ r

[m]

[m]

[cm^3]

[m^3]

[s]

[m^3/s]

[m/s]

1

1,24

0,725

75

0,000075

67,87

1,105E-06

0,874

1101

0,058

0,00856

2

1,12

0,668

75

0,000075

71,12

1,055E-06

0,834

1050,7

0,061

0,0098

3

0,68

0,401

50

0,00005

73,75

6,78E-07

0,536

675,5

0,095

0,01369

4

0,6

0,357

50

0,00005

82,41

6,067E-07

0,480

604,52

0,106

0,01561

5

0,52

0,308

50

0,00005

95,47

5,237E-07

0,414

521,82

0,123

0,01806

6

0,47

0,28

50

0,00005

104,4

4,789E-07

0,379

477,19

0,134

0,0203

7

0,4

0,241

25

0,000025

60,19

4,154E-07

0,328

413,84

0,155

0,02326

8

0,31

0,184

25

0,000025

78,54

3,183E-07

0,252

317,15

0,202

0,0308

9

0,23

0,141

25

0,000025

101,16

2,471E-07

0,195

246,24

0,26

0,03893

10

0,17

0,102

25

0,000025

139

1,799E-07

0,142

179,2

0,357

0,0536

5. Przykładowe obliczenia (dla lp. 1)

6. Wykres

7. Wnioski

Cel ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki zależności współczynnika oporu liniowego λ w zależności od zmieniającej się liczby Re .Wartość liczby Re oscylowała w zakresie 179 do 1100 , nie przekroczyła więc wartości 2300. Wynika stąd jasno, że mieliśmy okazję zajmować się przepływem laminarnym. Współczynnik oporu λ malał liniowo w stosunku do wzrostu wartości strumienia przepływu q_v prędkości V oraz liczby Re. Współczynnik oporu liniowego λ teoretyczny nie różni się zbytnio od wartości rzeczywistych.

2

---