Uniwersytet Zielonogórski

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska,

Zakład Sieci i urządzeń sanitarnych

MECHANIKA PŁYNÓW

LABORATORIUM

Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego nr 8.

„Linia piezometryczna”

GRUPA 29 ISMD

( poniedziałek, g. 11.15 - 13.00 )

w składzie:

1. Darek Kobiela

2. Dagmara Kwaśniewska

3. Katarzyna Sterna

Data odbycia zajęć:

12.01.2004 r.

Data oddania sprawozdania:

19.01.2004 r.

OCENA:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie linii piezometrycznej i energii dla badanego układu hydraulicznego.

2. Zakres wymaganych wiadomości.

Dysypacja energii powoduje zmniejszenie całkowitej energii mechanicznej cieczy płynącej rurociągiem, możemy zatem zapisać dla cieczy lepkiej następującą nierówność:

α₁, α₂ - współczynniki Coriolisa, zależą od charakteru przepływu; jest to stosunek energii

rzeczywistej do energii pozornej:

gdzie:

Różnica między prawą i lewą stroną nierówności określa stratę energii mechanicznej przy przepływie od przekroju 1 do 2.

Wobec tego, że umiemy oszacować straty energii nierówność możemy zamienić na równość. Równanie Bernoulliego dla cieczy rzeczywistej ma więc postać:

- suma strat na długości,

- sum strat miejscowych.

Poza stratami, jakie występują na całej długości przewodów prostoosiowych lub łagodnie zakrzywionych o niezmiennym przekroju, mogą występować straty lokalne związane z nagłym zwiększeniem lub zmniejszeniem przekroju, nagłymi zmianami kierunku. Również wszelkiego rodzaju zawory, zasuwy itp. stanowią źródło strat miejscowych. Straty te wyraża się wzorem:

gdzie ζ_i - jest współczynnikiem starty miejscowej wskazującym na jej proporcjonalność do kwadratu prędkości przepływu.

3. Schemat stanowiska.

4. Opis przebiegu doświadczenia.

Z rury zbiorczej napływa woda. Układ się z trzech średnic odcinków liniowych, charakterystycznych kształtów, czyli zmiany średnic. Na trasie są piezometry. Układ jest napełniany woda z sieci, która przepływa i jest odprowadzana do kanalizacji. Na każdym kolejnym piezometrze następuje spadek ciśnienia, spowodowany startami na długości i stratami miejscowymi, które występują w kolankach i w wyniku zmiany średnicy.

5. Tabela pomiarowa.

Przepływ V		h1	h2	h3	h4	h5	h6	h7	h8
dm^3/h	m^3/s	m
60		0,923	0,921	0,915	0,908	0,903	0,896	0,866	0,852

6. Obliczenia.

1. wydatek objętościowy:

2. prędkość odpowiednio dla średnic Φ8, Φ23, Φ23:

podstawiamy odpowiednie dane i otrzymujemy:

3. liczba Reynoldsa odpowiednio dla średnic Φ8, Φ23, Φ23:

po podstawieniu wartości liczbowych mamy:

4)

,
,

7)

Dla α przyjmujemy wartość 1, ponieważ ruch jest turbulentny.

5)

6)

7. Wykres ANCONY.

8. Wnioski.

Na podstawie wykonanego doświadczenia zauważamy, że na każdym z kolejnych piezometrów następuje spadek ciśnienia, spowodowany stratami na długości i stratami miejscowymi spowodowanymi występowaniem kolanek, zmianą średnic z mniejszych na większe, lub z większych na mniejsze. Prędkości w średnicach większych występujących w danym układzie są mniejsze niż w średnicach mniejszych. Najmniejsza liczba Reynoldsa wynosi 2972,2 (jest większa od 2300) i na jej podstawie stwierdzamy, że przepływ cieczy jest przepływem turbulentnym.

---