|
Wydział: MiBM Grupa: 103T; L06 |
Laboratorium Mechaniki Płynów |
Temat : Równowaga względna cieczy |
||
Rok Akademicki:
2010 / 2011 |
Data: 29.03.2011 |
Ocena: podpis: |
Cel ćwiczenia:
Doświadczalne i teoretyczne wyznaczenie powierzchni swobodnej cieczy w naczyniu cylindrycznym wirującym wokół pionowej osi.
Przed przystąpieniem do badań naczynie cylindryczne należy napełnić wodą do znacznego na nim poziomu i starannie je osadzić i zamocować na tarczy obrotowej. Po ustawieniu potencjometru na najniższą prędkość obrotową należy włączyć urządzenie. Po kilkunastu sekundach, gdy kształt powierzchni swobodnej cieczy ustabilizuje się, należy za pomocą liniału dokonać pomiaru współrzędnej z powierzchni swobodnej dla pięciu różnych współrzędnych r w zakresie r=(0,0 -R). Pomiary należy powtórzyć kilka razy i obliczyć średnią wartość z. Identyczne pomiary należy wykonać dla pozostałych dwóch prędkości obrotowych tarczy.
Ciecz może znajdować się w stanie spoczynku bezwzględnego lub względnego. Przykładem spoczynku bezwzględnego jest ciecz w naczyniu, gdy zarówno ciecz jak i naczynie pozostają w spoczynku względem Ziemi. Przykładem spoczynku względnego jest ciecz w naczyniu, które wykonuje pewien ruch względem Ziemi i położenie cieczy nie zmienia się względem naczynia. W cieczach pozostających w stanie bezwzględnego lub względnego spoczynku składowe prędkości deformacji są równe zeru, czyli zgodnie z hipotezą Newtona naprężenia styczne ( a więc wszystkie siły styczne) są równe zeru.
Schemat stanowiska :
Warunki pomiarowe:
temperatura = 22oC
ciśnienie = 988 hPa
wilgotność = 76
Obliczenia i tabelka:
; 
; 
; 
; 
H = 60,6 mm = 0,061 m
R = 126,8 mm:2 = 63,4 mm = 0,063 m
n , obr/min |
w, 1/s |
r, m |
Zeksp., m |
Zteor. , m |
|
780 obr/min |
14,8 |
0 |
0,043 |
0,0611621 |
42,23744 |
|
|
0,01 |
0,045 |
0,063129 |
40,28666 |
|
|
0,02 |
0,045 |
0,063129 |
40,28666 |
|
|
0,03 |
0,050 |
0,0684373 |
36,8746 |
|
|
0,04 |
0,060 |
0,0807304 |
34,55066 |
|
|
0,05 |
0,066 |
0,0891791 |
35,11984 |
900 obr/min |
17,0 |
0 |
0,030 |
0,0450092 |
50,03066 |
|
|
0,01 |
0,033 |
0,0477959 |
44,83606 |
|
|
0,02 |
0,038 |
0,0530304 |
39,55368 |
|
|
0,03 |
0,046 |
0,062939 |
36,82391 |
|
|
0,04 |
0,059 |
0,0830657 |
40,78932 |
|
|
0,05 |
0,071 |
0,1060678 |
49,39126 |
960 obr/min |
18,2 |
0 |
0,030 |
0,042672 |
42,24 |
|
|
0,01 |
0,032 |
0,0447675 |
39,89843 |
|
|
0,02 |
0,035 |
0,0481645 |
37,61285 |
|
|
0,03 |
0,047 |
0,064794 |
37,85957 |
|
|
0,04 |
0,058 |
0,0843135 |
45,3681 |
|
|
0,05 |
0,072 |
0,1150715 |
59,82152 |
Wykres:
Wnioski:
Wyszukiwarka