Politechnika Krakowska Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej

Grupa laboratoryjna:21I1/A Rok akademicki: 2012/2013

LABORATORIUM Z PROCESÓW PRZEPŁYWOWYCH

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 2

Temat: OPORY PRZEPŁYWU PŁYNU

W PRZEWODACH

Termin zajęć: 6.11.2012

Termin zaliczenia:

Ocena:

1. Wymiary poszczególnych odcinków rurowych

1. Odcinek prosty 1

L=955mm d=5,5mm

2. Odcinek prosty 2

L=1130mm d=15,5mm

3. Nagłe rozszerzenie

L2=520mm d2=15,5mm

L3=570mm d3=52,4mm

4. Nagłe zwężenie

L2=495 mm d2=15,5mm

L3=615mm d3=52,4mm

5. Dyfuzor

L2=480 mm d2=15,5mm

L3=495mm d3=52,4mm

6. Konfuzor

L2=460mm d2=15,5mm

L3=495mm d3=52,4mm

2. Opracowanie wyników

Dane :

gęstości w temperaturze 10˚C:

współczynnik lepkości w temperaturze 20˚C:

Korzystam z następujących wzorów :

-prędkość cieczy

-liczba Reynoldsa

- spadek ciśnienia

- współczynnik oporu przepływu

- współczynnik oporu miejscowego dla dyfuzora i nagłego rozszerzenia

- współczynnik oporu miejscowego dla konfuzora i nagłego zwężenia

- długość zastępcza rurociągu

1. Odcinek prosty I :

d = 0,0055[m]

L = 0,955[m]

Manometr z CCl₄

Objętościowy przepływ Q [l/h]	Objętościowy przepływ Q [m^3/s]	Prędkość przepływu U [m/s]	Liczba Reynoldsa Re	Zmierzona strata ciśnienia Δh [m CCl4]	Obliczone Δp [N/m^2]	Wyliczona λ1
10,0000	2,78e-6	0,1170	642,34	0,008	46,444	0,03915
20,0000	5,56e-6	0,2340	1284,68	0,017	98,694	0,02079
30,0000	8,33e-6	0,3506	1924,83	0,032	185,778	0,01744
40,0000	1,11e-5	0,4672	2564,97	0,056	325,111	0,01718
50,0000	1,39e-5	0,5850	3211,71	0,084	487,667	0,01644
60,0000	1,67e-5	0,7015	3851,31	0,130	754,723	0,01769

2. Odcinek prosty II :

d = 15,5 [mm]=0,0155[m]

L = 1130 [mm]=1,13[m

Korzystamy z manometru z Hg ( i tak już do końca)

Objętościowy przepływ Q [l/h]	Prędkość przepływu U [m/s]	Liczba Reynoldsa Re	Zmierzona strata ciśnienia Δh [m]	Obliczone Δp [N/m2]	Wyliczona λ1
0,0002	1,0599	16398,8788	0,006	741,741	0,0181
0,0003	1,5899	24599,0917	0,009	1112,61	0,0121
0,0004	2,1198	32797,7576	0,019	2348,85	0,0143
0,00052	2,7558	42638,0138	0,026	3214,21	0,0116
0,00062	3,2858	50838,2261	0,036	4450,45	0,0113
0,00072	3,8157	59036,8919	0,047	5810,31	0,0110
0,00083	4,3987	68057,1263	0,064	7911,91	0,0112
0,00095	5,0346	77895,8346	0,081	10013,51	0,0109

3. Dyfuzor

d₁= 0,0155 [m] L₁= 0,480 [m]

d₂= 0,0524 [m] L₂= 0,495 [m]

Objętościowy przepływ Q [l/h]	Prędkość przepływu U1[m/s]	Prędkość przepływu U2 [m/s]	Zmierzona strata ciśnienia Δh [m]	Obliczone Δp [N/m2]	λ1	λ2
0,0002	1,0599	0,0927	0,0200	2472,473	0,14239	0,2126
0,0003	1,5898	0,1391	0,0350	4450,451	0,11392	0,1998
0,0004	2,1199	0,1854	0,0500	6181,183	0,08899	0,1906
0,00052	2,7558	0,2411	0,0820	10137,139	0,08636	0,1843
0,00062	3,2858	0,2875	0,1120	13845,849	0,08297	0,0988
0,00072	3,8157	0,3338	0,1600	19779,785	0,08789	0,1762

Współczynnik oporu miejscowego ξ	Długość zastępcza Lzast	Liczba Reynoldsa Re1	Liczba Reynoldsa Re2
3,4277	3,5185	16398,8788	4848,7365
3,3871	4,906547	24599,0917	7275,7201
3,2874	3,860205	32797,7576	9697,4730
3,1905	4,263168	42638,0138	12610,899
3,0984	3,751969	50838,2261	15037,883
2,9031	3,813394	59036,8919	17459,635
2,8496	4,052183	68057,1263	20132,456

4. Konfuzor

d₁= 0,0155 L₁= 0,460

d₂= 0,0524 L₂= 0,495

Objętościowy przepływ Q [l/h]	Prędkość przepływu U1[m/s]	Prędkość przepływu U2 [m/s]	Zmierzona strata ciśnienia Δh [m]	Obliczone Δp [N/m2]	λ1	λ2
0,0002	1,0599	0,0927	0,0550	6799,3000	0,0876	0,0967
0,0003	1,5898	0,1391	0,1150	14216,720	0,0764	0,0912
0,0004	2,1199	0,1854	0,1800	22252,258	0,0701	0,0845
0,00052	2,7558	0,2411	0,2950	36468,979	0,0634	0,0801

Współczynnik oporu miejscowego ξ	Długość zastępcza Lzast	Liczba Reynoldsa Re1	Liczba Reynoldsa Re2
0,9851	1,0112	16398,8788	4848,7365
0,9852	1,427115	24599,0917	7275,7201
0,9855	1,157219	32797,7576	9697,4730
0,9858	1,31725	42638,0138	12610,899

5. Nagłe rozszerzenie

d₁= 0,0155 L₁= 0,520

d₂= 0,0524 L₂= 0,570

Objętościowy przepływ Q [l/h]	Prędkość przepływu U1 [m/s]	Prędkość przepływu U2 [m/s]	Zmierzona strata ciśnienia Δh [m]	Obliczone Δp [N/m^2]	λ1	λ 2
0,0002	1,0599	0,0927	0,0123	11520,570	0,0786	0,0967
0,0003	1,5898	0,1391	0,0240	2966,968	0,0670	0,0912
0,0004	2,1199	0,1854	0,0410	5068,569	0,0623	0,0845
0,00052	2,7558	0,2411	0,0610	7541,043	0,0584	0,0801
0,00062	3,2858	0,2875	0,0850	10508,011	0,0589	0,0753
0.00072	3,8157	0,3338	0,1150	14216,720	0,0615	0,0662
0,00083	4,3987	0,38488	0,1520	18790,796	0,0585	0,0601

Współczynnik oporu miejscowego ξ	Długość zastępcza Lzast	Liczba Reynoldsa Re1	Liczba Reynoldsa Re2
0,9843	4,4402	16398,8788	4848,7365
0,9847	4,2878	24599,0917	7275,7201
0,9853	4,1903	32797,7576	9697,4730
0,9857	4,0435	42638,0138	12610,899
0,9923	3,9109	50838,2261	15037,883
2,9031	3,813394	59036,8919	17459,635
2,8496	4,052183	68057,1263	20132,456

6. Nagłe zwężenie

d₁= 0,0155 L₁= 0,495

d₂= 0,0524 L₂= 0,615

Objętościowy przepływ Q [l/h]	Prędkość przepływu U1[m/s]	Prędkość przepływu U2 [m/s]	Zmierzona strata ciśnienia Δh [m]	Obliczone Δp [N/m2]	λ1	λ2
0,0002	1,0599	0,0927	0,0140	1730,7312	0,0964	0,1001
0,0003	1,5898	0,1391	0,0290	3585,0860	0,0887	0,0992
0,0004	2,1199	0,1854	0,0470	5810,3119	0,0806	0,0946
0,00052	2,7558	0,2411	0,0810	10013,5163	0,0741	0,0903
0,00062	3,2858	0,2875	0,1040	12856,8604	0,0764	0,0897
0.00072	3,8157	0,3338	0,1480	18296,3013	0,0792	0,0843
0,00083	4,3987	0,38488	0,1940	23982,9896	0,0770	0,0815

Współczynnik oporu miejscowego ξ	Długość zastępcza Lzast	Liczba Reynoldsa Re1	Liczba Reynoldsa Re2
0,9833	1,009398	16398,8788	4848,7365
0,9834	1,424595	24599,0917	7275,7201
0,9838	1,155271	32797,7576	9697,4730
0,9842	1,315135	42638,0138	12610,899
0,9923	1,201667	50838,2261	15037,883
2,9031	3,813394	59036,8919	17459,635
2,8496	4,052183	68057,1263	20132,456

3. Wnioski

Dla rurociągu o d=5,5[mm] przepływ ma charakter laminarny i przejściowy, a dla rurociągu o d=15,5[mm] charakter burzliwy.

Wraz ze wzrostem objętościowego natężenia przepływu wzrasta prędkość przepływu wody, wrasta także liczba Reynoldsa.

---