Schemat stanowiska
Tabela pomiarowa i tabele wynikowe.
| Lp. | V | T | h |
|---|---|---|---|
| dm3 | s | mm | |
| 1 | 100 | 92,87 | 95,72 |
| 2 | 70 | 69,28 | 94,42 |
| 3 | 60 | 77,09 | 89,66 |
| 4 | 15 | 65,16 | 55,34 |
| 5 | 12 | 69,47 | 49,18 |
| 6 | 4 | 74,96 | 33,76 |
| 7 | 37 | 62,94 | 70,3 |
| 8 | 25 | 66,69 | 65,98 |
| 9 | 50 | 64,37 | 84,38 |
| 10 | 70 | 68,12 | 94,32 |
| 11 | 65 | 61,34 | 94,92 |
| 12 | 75 | 70,75 | 95,64 |
Dane dodatkowe: α=30⁰, tg(α/2)=0,27 , ζl=1,31 , h0=4,52mm
Dla przepływu modelowego:
| Lp. | h-h0 | qv | µ*10-5 |
|---|---|---|---|
| mm | dm3/s | - | |
| 1 | 91,2 | 1,08 | 2,13 |
| 2 | 89,9 | 1,01 | 2,07 |
| 3 | 85,14 | 0,78 | 1,82 |
| 4 | 50,82 | 0,23 | 1,96 |
| 5 | 44,66 | 0,17 | 2,03 |
| 6 | 29,24 | 0,05 | 1,81 |
| 7 | 65,78 | 0,59 | 2,63 |
| 8 | 61,46 | 0,37 | 1,98 |
| 9 | 79,86 | 0,78 | 2,14 |
| 10 | 89,8 | 1,03 | 2,11 |
| 11 | 90,4 | 1,05967 | 2,14 |
| 12 | 91,12 | 1,06007 | 2,1 |
µśr=2,08*10-5
Przepływ teoretyczny:
| h | qvt |
|---|---|
| mm | dm3/s |
| 0 | 0 |
| 10 | 0,0042 |
| 20 | 0,02373 |
| 30 | 0,0654 |
| 40 | 0,13425 |
| 50 | 0,23453 |
| 60 | 0,36996 |
| 70 | 0,5439 |
| 80 | 0,75945 |
| 90 | 1,01949 |
| 100 | 1,32671 |
Przepływ rzeczywisty:
| h’ | qv; |
|---|---|
| mm | dm3/s |
| 119,47 | 2,12 |
| 117,77 | 1,98 |
| 111,53 | 1,53 |
| 66,57 | 0,45 |
| 58,50 | 0,34 |
| 38,30 | 0,10 |
| 86,17 | 1,15 |
| 80,51 | 0,73 |
| 104,62 | 1,52 |
| 117,64 | 2,01 |
| 118,4 | 2,077 |
| 119,37 | 2,078 |
Przykładowe obliczenia:
Skala strumienia objętości: $\zeta_{q_{v}} = \sqrt{{\zeta_{l}}^{5}} = \sqrt{{1,31}^{5}} = 1,96$
Modelowy strumień objętości: $q_{v} = \frac{100}{92,87} \approx 1,08\ \text{dm}^{3}/s$
Współczynnik przepływu przelewu: $\mu = \frac{q_{v}*15}{8*h^{\frac{5}{2}}*\sqrt{2g}*tg(\frac{\alpha}{2})} = \frac{1,08*15}{8*{91,2}^{\frac{5}{2}}*\sqrt{2*9,81}*0,27} = 2,13*10^{- 5}$
Strumień objętości dla teoretycznego przepływu: $q_{v} = \frac{8}{15}\mu_{sr}h^{\frac{5}{2}}\sqrt{2g}\text{tg}\left( \frac{\alpha}{2} \right) = \frac{8}{15}*2,08*10^{- 5}*10^{\frac{5}{2}}*\sqrt{2*9,81}*0,27 = 0,0042\ \text{dm}^{3}/s$
Wysokość w przepływie rzeczywistym: h′ = h * ζl = 95, 72 * 1, 31 = 119, 47mm
Strumień objętości w przepływie rzeczywistym: ${q^{'}}_{v} = q_{v}*\zeta_{\text{qv}} = 1,08*1,96 = 2,12\frac{\text{dm}^{3}}{s}$
Wykres
Wnioski.
W ćwiczeniu wykonaliśmy charakterystyki przepływu modelowego i rzeczywistego (dla skali liniowej równej 1,31 i skali strumienia objętości równej 1,96). Punkty pomiarowe pokrywają się z teoretyczną charakterystyką. W okolicach qv=1 dm3/s wykonaliśmy najwięcej pomiarów i wszystkie znajdują się w pobliżu krzywej teoretycznej. Najbardziej odbiega punkt dla qv=0,58 dm3/s – musi być to wynik niedokładnego pomiaru. Wykreślone punkty rzeczywiste również układają się w potęgową charakterystykę, zaś ich wartości – zgodnie z oczekiwaniami – są większe od wartości modelowych.