1. Schemat stanowiska pomiarowego

Rys1.1 przedstawiający stanowisko pomiarowe.

1. Wzory wyjściowe i wynikowe; oznaczenia

Δz_1 − 4 = h_sl + h_sL + 2h_m -spadek wysokości ciśnienia na odcinku 1-4

Δz_3 − 4 = h_sL + h_m - spadek wysokości ciśnienia na odcinku 3-4

h_sl-strata liniowa na odcinku o długości l, $h_{\text{sl}} = \lambda\frac{l}{d}\frac{V^{2}}{2g}$

h_sL - strata liniowa na odcinku o długości L, $h_{\text{sL}} = \lambda\frac{L}{d}\frac{V^{2}}{2g}$

h_m-strata miejscowa

λ-liniowy współczynnik oporu; $\mathbf{\lambda}_{\mathbf{\text{teor}}} = \frac{64}{\text{Re}}$ –teoretyczny współczynnik oporu gdzie Re∈ < 0; 2300>

d=1,269 mm=0,1269cm -średnica kapilary; g=9,81 $\frac{m}{s^{2}} = 981\frac{\text{cm}}{s^{2}}$- przyśpieszenie ziemskie,

V-prędkość przepływu, V=$\frac{4V_{\text{ob}}}{\pi d^{2}\tau}$

V_ob-objętość wody w naczyniu mierniczym, τ-czas napełniania naczynia mierniczego

Re=$\frac{\text{Vd}}{\upsilon}$ ; υ-kinematyczny współczynnik lepkości który jest funkcją temperatury; Re=$\frac{4V_{\text{ob}}}{\text{πτdυ}}$

λ$= g\frac{(2\Delta z_{3 - 4} - \Delta z_{1 - 4})}{8v_{\text{ob}}^{2}}\frac{\pi^{2}d^{5}}{(L - l)}\tau^{2}$ - ostateczny wzór na liniowy współczynnik oporu

1. Indywidualny przykład obliczeń

Długość kapilary na odcinku 3-4: L=276,4mm=27,64cm

Długość kapilary na odcinku 1-4: l=175,9mm=17,58cm

Obliczenie liniowego współczynnika oporu dla pomiaru nr 2

λ$= g\frac{(2\Delta z_{3 - 4} - \Delta z_{1 - 4})}{8v_{\text{ob}}^{2}}\frac{\pi^{2}d^{5}}{(L - l)}\tau^{2}$=$\frac{\left( 2*68,2 - 116,4 \right)*{3,14}^{2}*{0,1269}^{5}}{8*75^{2}*10,05}*{68,50}^{2} \approx$0,066

Obliczenie liczby Reynoldsa dla pomiaru nr 2

Re=$\frac{4V_{\text{ob}}}{\text{πτdυ}}$=$\frac{4*75}{3,14*68,50*0,1269*0,01086} \approx 1012$

Przeliczenie temperatury wody ze skali Celsjusza na skalę Kelwina w celu odczytania υ z tablic dla pomiaru 2

T=273,15+17≈290K

Kinematyczny współczynnik lepkości υ(T) został odczytany z tablic

1. Tabela wynikowa

LP.	Δz1 − 4 cm	Δz3 − 4 cm	τ s	Vob cm^3	temperatura	T K	υ $$\frac{\text{cm}^{2}}{s}$$	λ	Re
1	118,0	71,9	66,88	75	16,9	290	0,01086	0,081	1037
2	116,4	68,2	68,50	75	17,0	290	0,01086	0,066	1012
3	112,4	60,6	47,53	50	17,1	290	0,01086	0,031	972
4	62,4	36,8	77,34	50	17,6	290	0,01086	0,106	598
5	61,9	36,4	78,81	50	17,6	290	0,01086	0,107	586
6	55,8	33,2	44,03	25	17,8	290	0,01086	0,130	525
7	54,5	32,1	44,93	25	17,9	291	0,01060	0,124	527
8	48,4	28,8	49,00	25	17,9	291	0,01060	0,140	483
9	42,1	25,0	53,62	25	18,0	291	0,01060	0,144	442
10	34,9	20,9	65,84	25	18,0	291	0,01060	0,189	360
11	29,2	17,4	76,97	25	18,1	291	0,01060	0,210	308
12	22,8	13,6	97,03	25	18,4	291	0,01060	0,262	244

1. Wykresy

2. Wnioski

Wyniki pomiaru w większości odpowiada wartościom teoretycznym liniowego współczynnika oporu. Świadczy to o tym, że ćwiczenie zostało poprawnie wykonane. Na wykresie widoczne jest, że 2 z początkowych pomiarów znacząco odbiegają od krzywej teoretycznej. Prawdopodobnie jest to spowodowane tym, że osoby dokonujące pomiaru błędnie mogły odczytać czas napełniania zbiorniczka, spadek ciśnienia. Podczas pomiarów zauważono, że rotametr jest bardzo czułym urządzeniem-niewielkie drgania, uderzenia zmieniały wartość przez niego wskazywaną o kilka jednostek. W związku z tym kilka pomiarów należało powtórzyć.