Laboratorium Mechaniki Płynów
Prowadzący : mgr Taler	Temat ćwiczenia: Określenie średniej prędkości przepływu gazu.	Lab. wykonano: 11.10.2000r.
ImiR Rok III B Grupa 7	Imię i nazwisko: Jakub Moch	Ocena:

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie średniej prędkości przepływu gazu w rurociągu przy zastosowaniu różnych metod pomiaru oraz ich porównanie.

1. Określenie średniej prędkości przepływu gazu przy użyciu zwężek pomiarowych - PN-93/M-53950/01.

1. Schemat stanowiska pomiarowego.

rodzaj zwężki: dysza ISA z pomiarem przytarczowym

2. Dane pomiarowe

• parametry otoczenia:

• p_b = 97300 Pa

• t₀ = 18.5 °C

• ϕ = 0,94

• dane identyfikacyjne obiektu pomiarowego:

• średnica rurociągu D = 500 mm

• średnica otworu zwężki d_t = 350 mm

• współczynnik przewężenia β = 0,7

• wyniki pomiarów:

• spadek ciśnienia na zwężce Δh = 59 mm sł. alk.

• ciśnienie przed zwężką h₁ = 13 mm sł. alk.

• temperatura powietrza w rurze t₁ = 19 ⁰C

• ciśnienie nasyconej pary wodnej pn = 2196 Pa

• gęstość nasyconej pary wodnej ρn = 0,0163 kg/m³

3.Część obliczeniowa

>>>>zestawienie wielkości obliczonych<<<<

● gęstość powietrza wilgotnego ρ₁= 1,15kg/m³

● spadek ciśnienia na zwężce Δp= 477.339Pa

● ciśnienie bezwzględne na zwężce p₁= 97190 Pa

● współczynnik przepływu C= 0.937

● liczba ekspansji ε = 0.996

● strumień objętości V = 2.97m³ /s

● strumień masy M = 13.664kg/s

● wartość prędkości średniej c_śr = 15.124m/s

● liczba Reynoldsa rzeczywista Re_rz =4.817 MPa

II. Określenie średniej prędkości gazu w oparciu o pomiar rurką spiętrzającą Prandtl'a.

1. Schemat stanowiska pomiarowego.

2. Parametry otoczenia:

• p_b = 97300 Pa

• t₀ = 18,5 °C

• ϕ = 0,94

3. Obliczenie prędkości w danym przekroju

4. Tabela pomiarowa.

Odległość od ścianki	[mm]	0	50	100	150	200	250	300	350	400	450
Wysokość ciśnienia dynamicznego	hdi [mm sł]	11	15	22	33	35	33	30	25	18	11
Ciśnienie dynamiczne	pdi [Pa]	88,9	121,4	178	267	283,2	267	242,7	202,3	145,6	89
Prędkość gazu	ci [m/s]	12,5	14,6	17,6	21,6	22,2	21,6	20,6	18,8	15,9	12,5




5. Graficzne opracowanie wyników.




1. Wnioski:

Wyniki uzyskane w poszczególnych metodach pomiarowych, różnią się od siebie w niewielkim stopniu. Jest to spowodowane wieloma czynnikami, m in.:

• błąd przy odczycie wskazań urządzeń pomiarowych,

• pewna niedokładność manometrycznych urządzeń pomiarowych,

• ograniczenie wynikające z samej konstrukcji rurki Prandtl'a, która uniemożliwia dotarcie do wewnętrznych krawędzi rurociągu (uniemożliwia to grubość samej rurki oraz jej promień zaokrąglenia),

• zaobserwowany przepływ w rurociągu ma charakter turbulentny, co pociąga za sobą niestabilność wskazań przyrządów pomiarowych (utrudniony odczyt),

• stosunkowo niewielkie zagęszczenie punktów pomiarowych podczas pomiarów rurką Prandtl'a (pomiary były dokonywane co 50 mm). Większe ich zagęszczenie spowodowałoby wierniejsze odtworzenie profilu prędkości,

• na ewentualny błąd pomiaru może mieć jeszcze wpływ możliwość nieosiowego ustawienia rurki pomiarowej w stosunku do osi rurociągu.

Uważam, że dokładniejsza jest metoda określania średniej prędkości przepływu gazu za pomocą zwężki pomiarowej, ze względu na to, że podczas pomiarów tą metodą wykonujemy mniej pomiarów pośrednich. W metodzie pomiaru za pomocą rurki Prandtl'a mamy natomiast więcej „możliwości” uzyskania błędnych wyników. Jest to jednak metoda znacznie tańsza, nie wymagająca poważnych ingerencji w sam rurociąg (potrzebny tylko otwór do wprowadzenia rurki). Dodatkową jej zaletą jest to, że daje ona możliwość wyznaczenia profilu prędkości oraz wartości C_max, czego nie umożliwia metoda określania średniej prędkości przepływu gazu przy użyciu zwężek pomiarowych.




---