Wyznaczanie współczynnika przepływu α pomiarowych urządzeń zwężkowych. , Cel ćwiczenia


Politechnika Opolska

Wydział Mechaniczny

II rok Inżynierii Środowiska

Laboratorium Mechaniki Płynów

Wyznaczanie współczynnika przepływu α pomiarowych urządzeń zwężkowych.

Kowalski Michał

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie zasady pomiaru zwężkami oraz wyznaczenie współczynnika przepływu zwężki pomiarowej w zależności od liczby Reynoldsa.

Stanowisko pomiarowe.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

Rys.1 Schemat stanowiska do wyznaczania współczynnika przepływu α.

Podstawowymi elementami stanowiska pomiarowego są:

Wyniki pomiarów.

0x08 graphic
Q [m3/h]

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
25

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
y

2,5

0x08 graphic

0 x 100 Odczyt

Lp.

Wskazanie na rotametrze[-]

hrt [mmHg]

hrt dla Q=0 [m]

1

15

7

0,004

2

30

11

0,008

3

45

17

0,014

4

60

24

0,021

5

75

34

0,031

Średnica wylotowa dyszy d=15 [mm]

Średnica wewnętrzna rury przed zwężeniem D=30 [mm]

Różnicę ciśnień Δp wyznaczymy ze wzoru:

Δp=hrt*ρrt*g

gdzie:

hrt - wysokość słupa rtęci w manometrze rtęciowym

ρrt - gęstość rtęci (ρ=13600 [kg/m3] )

g - przyspieszenie ziemskie

Gęstość czynnika którym jest powietrze wyznaczymy w oparciu o równanie stanu gazu doskonałego pV=mRT. Wiedząc, że ρ=m/V otrzymamy:

ρ=p/(RT)

gdzie:

p - ciśnienie atmosferyczne p=986,7 [mmHg] = 98670[Pa]

R - stała gazowa dla powietrza R=287 [m2/s2K]

T - temperatura powietrza T=20,7 [°C]=293,7 [K]

Podstawiając dane otrzymamy:

ρ=1,171[kg/m3]

Wyznaczamy liczbę przepływu α z zależności:

0x01 graphic

gdzie:

A0 - pole otworu dyszy A0=1,767*10-4 [m2]

Q - natężenie przepływu

Δp=p1-p2 - różnica ciśnień odczytana na manometrze

ρ - gęstość czynnika

Wyznaczamy liczbę Reynoldsa z zależności:

Re=(Va*D)/ν

gdzie:

Va - prędkość czynnika w rurze Va=Q/A A=7,06*10-4 [m2]

D - średnica wewnętrzna rury D=0,030 [m.]

Kinematyczny współczynnik lepkości ν wyznaczamy z zależności:

ν=η/ρ=1,554*10-5

η - odczytane z tablic η=1,8*10-5

Wielkości liczby przepływu α dla różnych natężeń przepływu zostały zestawione w tabeli:

Lp.

0x08 graphic
Różnice

0x08 graphic
Natężenie

0x08 graphic
Wsp.

0x08 graphic
Prędkość

Liczba

 

cisnień p

przepływu Q

przekroju

przepływu V

Reynoldsa Re

1

533,664

0,0016

0,300

2,3087

4380,13

2

1067,328

0,0026

0,340

3,6350

6896,38

3

1867,824

0,0035

0,351

4,9613

9412,62

4

2801,736

0,0044

0,364

6,2876

11928,87

5

4135,896

0,0054

0,362

7,6139

14445,11

Wykres zależności α=f(Re)

0x01 graphic

Wnioski.

5

Δp

R

D

UZ

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka