Mechanika płynów	AGH	IŚ	GR. 4/1
	Data wykonania ćwiczenia: 21.03.2011
	Temat: Badanie przepływu powietrza przez ośrodek porowaty

1. Schemat stanowiska pomiarowego

Pomiar dokonywany był dla trzech przewodów o różnej długości: 8cm, 16cm i 24cm. Średnica wewnętrzna każdego z przewodów wynosiła 19 mm, a zewnętrzna 25 mm. Jeden z końców przewodu połączony był z wentylatorem. Pod wpływem różnicy ciśnienia następowało zjawisko filtracji powietrza przez porowatą ściankę. Różnica ciśnień Δp mierzona została za pomocą U-rurki. Strumień objętości powietrza ustalany był za pomocą pokrętła regulującego prędkość obrotową wentylatora.

1. Wykorzystane wzory

Wzór na obliczenie współczynnika lepkości dynamicznej powietrza:

u = νρ

µ- dynamiczny współczynnik lepkości powietrza, $\frac{\text{kg}}{\text{ms}}$

ν- kinematyczny współczynnik lepkości powietrza, $\frac{m^{2}}{s}$

ρ- gęstość powietrza, $\frac{\text{kg}}{m^{3}}$

Wzór na obliczenie strumienia objętości powietrza:

$$Q = \frac{V}{t}$$

Q- strumień objętości przepływającego powietrza, $\frac{m^{3}}{s}$

v- objętość przepływającego powietrza, m³

t- czas przepływu powietrza, s

Wzór na obliczenie różnicy ciśnienia (mierzona za pomocą U-rurki):

p = ρcgh

ρ_c- gęstość cieczy, $\frac{\text{kg}}{m^{3}}$

g- przyspieszenie ziemskie, $\frac{m}{s^{2}}$

h- wysokość słupa cieczy, m

Wzór na obliczenie współczynnika przepuszczalności materiału porowatego:

$k = \frac{\text{µQln}\frac{r_{z}}{r_{w}}}{2\pi l\Delta p}$

k- współczynnik przepuszczalności materiału porowatego, m/s

r_z- promień zewnętrzny przewodu, m

r_w- promień wewnętrzny przewodu, m

l- długość przewodu, m

Dane :

Nazwa	Wartość	Jednostka
Długość przewodu , L1	8	cm
Długość przewodu, L2	16	cm
Długość przewodu, L3	24	cm
Średnica zewnętrzna przewodu, rz	25	mm
Średnica wewnętrzna przewodu, rw	19	mm
Gęstość cieczy, ρc	800	kg/m^3
Gęstość powietrza, ρ	1,2	kg/m^3
Kinematyczny współczynnik lepkości, ν	1,6*10^-5	m^2/s

Wyniki

Nr rury L	Nr pomiaru	V, m^3	t, s	ν, m^2/s	µ, kg/ms	Δp, Pa	Q, m^3/s	k 10^-11 m/s
1	1	0,03	11,41	1,6*10^-5	1,92*10^-5	2377,944	0,00263	1,16
	2		10,89			2205,288	0,00275	1,31
	3		8,90			2040,48	0,00337	1,73
	4		9,57			1836,432	0,00313	1,79
	5		10,48			1655,928	0,00286	1,81
	6		11,17			1451,88	0,00269	1,94
	7		12,59			1279,224	0,00238	1,95
	8		13,39			1090,872	0,00224	2,15
	9		17,21			847,584	0,00174	2,16
	10		20,81			619,992	0,00144	2,44
2	1		5,12			2354,4	0,00586	1,31
	2		5,27			2173,896	0,00569	1,37
	3		5,74			1899,216	0,00523	1,44
	4		6,11			1710,864	0,00491	1,5
	5		6,75			1491,12	0,0044	1,56
	6		7,26			1294,92	0,00413	1,67
	7		8,20			1098,72	0,00366	1,75
	8		9,12			910,368	0,00329	1,89
	9		11,94			737,712	0,00251	1,79
	10		14,87			541,512	0,00202	1,95
3	1		3,63			2275,92	0,00826	1,27
	2		3,97			2064,024	0,00756	1,28
	3		4,01			1867,824	0,00748	1,4
	4		4,65			1663,776	0,00645	1,36
	5		4,69			1420,488	0,00640	1,57
	6		5,63			1208,592	0,00533	1,54
	7		6,30			988,848	0,00476	1,68
	8		7,33			792,648	0,00409	1,81
	9		8,58			612,144	0,00352	2,01
	10		10,05			447,336	0,00299	2,33