Maciej Mendel gr. 4a 11.04.2007

Temat 1: Wyznaczanie oporu naczyniowego kapilary w przepływie laminarnym.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie oporu naczyniowego kapilary przy przepływie laminarnym oraz wyznaczenie dla tej kapilary prędkości krytycznej.

Otrzymane wyniki:

LP	p1 [kPa]	p2 [kPa]	Δp [kpa]	t [s]	Q [m^3/s]	R [U•s]
1	4,62	4,42	0,2	659,56	3,94•10^-8	5,076
2	4,37	4,12	0,25	376,56	6,90•10^-8	3,623
3	4,12	3,82	0,3	217,42	1,19•10^-7	2,508
4	4,07	3,53	0,54	82,63	3,14•10^-7	1,716
5	4,06	3,37	0,69	46,59	5,58•10^-7	1,23
6	4,02	3,14	0,88	42,59	6,10•10^-7	1,441
7	3,99	2,94	1,05	33,5	7,76•10^-7	1,35
8	3,97	2,74	1,23	29,65	8,76•10^-7	1,4
9	3,94	2,55	1,39	28,6	9,09•10^-7	1,529
10	3,96	2,35	1,51	25,1	1,04•10^-^6	1,45

Gdzie:

ΔV- objętość kolby miarowej = 26cm³= 26 • 10^-6m³

p₁- ciśnienie na początku kapilary

p₂- ciśnienie na końcu kapilary

Δp- różnica ciśnień p₁ i p₂

t- czas przepływu

R- opór naczyniowy

Obliczenia:

• Obliczamy natężenie przepływu Q ze wzoru

gdzie:

Q- przepływ

ΔV- objętość przepływająca

Δt- czas przepływu mierzonej objętości

Wyniki zostały umieszczone w tabeli

• Kolejnym etapem jest obliczenie oporu naczyniowego za pomocą wzoru:

Parametry kapilary:

η= 10-3

l= 500mm

r= 1,25mm

Po podstawieniu otrzymujemy wyniki umieszczone w tabeli.

• W dalszej kolejności obliczamy błędy ze wzoru:

Otrzymujemy kolejno:

1.	0,117
2.	0,097
3.	0,084
4.	0,05534
5.	0, 047
6.	0, 041
7.	0,0377
8.	0,03498
9.	0,03315
10.	0,03203

• Ostatnim etapem jest obliczenie prędkości krytycznej kapilary z równania:

gdzie:

R_e = 2000

ρ= 10³ kg/m³

η= 10^-3 Ns/m² = 10^-3 Pa•s

r= 1,25mm

Po podstawieniu otrzymujemy: 0,8m/s

Wnioski:

Z przeprowadzonych doświadczeń wynika, że prędkość krytyczna dla badanej kapilary wynosi 0,8m/s, przy czym opór naczyniowy maleje wraz ze wzrostem różnicy ciśnień na końcach kapilary, a co za tym idzie- ze wzrostem prędkości przepływu cieczy.

Wykres zależności natężenia przepływu od różnicy ciśnień na końcach kapilary

---