Wydział Chemiczny

Wyznaczanie współczynnika przepływu

w zwężkach pomiarowch dla cieczy

Laboratorium inżynierii chemicznej

Grupa III

Czwartek 9:15-12:00

07.03.2013

1. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na wyskalowaniu czterech zwężek pomiarowych o różnych modułach oraz wyznaczeniu dla nich współczynników przepływu.

2. Aparatura

Schemat instalacji badawczej przedstawiony jest na rysunku 1.

3. Metodyka badań

Podczas wykonywania ćwiczenia korzystano z punktu 4.Metodyka pomiarów zawartego w instrukcji do tego ćwiczenia:

4. Wyniki badań

Wyniki badań zostały zgromadzone w tabeli:

Numer pomiaru	Δh zw.1 [mmHg]	Δh zw.2 [mmHg]	Δh zw.3 [mmHg]	Δh zw.4 [mmHg]	Czas napełniania zbiornika [s]
I	483	266	193	112	8,66
II	479	263	192	113	10,54
III	395	216	159	94	10,59
IV	345	191	141	84	11,32
V	291	159	118	72	12,76
VI	237	130	101	60	13,42
VII	187	106	92	50	14,72
VIII	153	83	64	38	17,14
IX	115	64	51	32	19,61
X	88	53	39	26	22,46
XI	58	33	29	18	27,19

5. Obliczenia przykładowe

1. różnicę ciśnień w manometrze oblicza się, korzystając z zależności:

∆p = ∆h (ρHg - ρH2O) g, ρHg - gęstość cieczy manometrycznej, wynosząca 13533,6kg/m^3 ρH2O - gęstość wody dla T=20^oC, wynosząca 998, 21kg/m^3 g - przyspieszenie ziemskie, wynoszące 9,81 m/s^2

∆p₁ = ∆h₁ (ρ_Hg - ρ_HO) g = 0,483m (13533,6kg/m³ - 998,21kg/m³)∙9,81 m/s² = 59395,561 Pa

b) obliczenia modułu zweżki:

3. pole powierzchni zwężki:

4. objętość zbiornika:

e). prędkość przepływu cieczy:

6. współczynnik przepływu:

= = 10,9089

g). Obliczenia liczby Reynoldsa:

6. Zestawienie wyników

zwężka 1 d₀=27,35mm

Lp.	V	Δh1	Δp1	(2·Δp/ρ)^1/2	t	V	αdoświad	w0	Re0	αteoret
		[m^3/h]	[mmHg]	[Pa]	[m/s]	[s]		[m^3/s]				[m/s]
	1	~15	483	59395,6	10,9089	8,66		0,005080831			0,792774	8,64829	236107,3	0,63
	2										~14		479	58903,7	10,8636	10,54	0,004174573	0,654082	7,105711	193993,3
	3										~13		395	48574	9,8652	10,59	0,004154863	0,716879	7,072162	193077,4
	4										~12		345	42425,4	9,2197	11,32	0,003886926	0,717604	6,616095	180626,3
	5										~11		291	35784,9	8,4675	12,76	0,003448276	0,693176	5,869451	160242,1
	6										~10		237	29144,4	7,6416	13,42	0,003278689	0,730321	5,580789	152361,4
	7										~9		187	22995,8	6,7878	14,72	0,00298913	0,74957	5,087921	138905,5
	8										~8		153	18814,7	6,1398	17,14	0,002567095	0,711679	4,369556	119293,4
	9										~7		115	14141,8	5,3230	19,61	0,002243753	0,717487	3,819184	104267,7
	10										~6		88	10821,6	4,6564	22,46	0,001959038	0,716126	3,334559	91036,94
	11										~5		58	7132,39	3,7803	27,19	0,001618242	0,728647	2,754476	75200,06

zwężka 2 d₀=31,83mm

Lp.	V	Δh2	Δp2	(2·Δp/ρ)^1/2	t	V	αdoświad	w0	Re0	αteoret
		[m^3/h]	[mmHg]	[Pa]	[m/s]	[s]		[m^3/s]				[m/s]
	1	~15	266	32710,6	8,095585928	8,66		0,005080831			0,788721	6,385158	202875,8	0,67
	2										~14		263	32341,7	8,049804679	10,54	0,004174573	0,651724	5,246249	166689,2
	3										~13		216	26562	7,295151981	10,59	0,004154863	0,715746	5,221479	165902,2
	4										~12		191	23487,7	6,860000575	11,32	0,003886926	0,712064	4,884758	155203,5
	5										~11		159	19552,6	6,259015552	12,76	0,003448276	0,692361	4,3335	137688,4
	6										~10		130	15986,4	5,659514079	13,42	0,003278689	0,728044	4,120377	130916,9
	7										~9		106	13035,1	5,110464798	14,72	0,00298913	0,735057	3,756485	119354,9
	8										~8		83	10206,7	4,522166149	17,14	0,002567095	0,713398	3,226107	102503,2
	9										~7		64	7870,22	3,970977767	19,61	0,002243753	0,710092	2,819759	89592,26
	10										~6		53	6517,53	3,613644314	22,46	0,001959038	0,681294	2,461953	78223,69
	11										~5		33	4058,08	2,851441319	27,19	0,001618242	0,713207	2,033669	64615,82

zwężka 3 d₀=33,55mm

Lp.	V	Δh3	Δp3	(2·Δp/ρ)^1/2	t	V	αdoświad	w0	Re0	αteoret
		[m^3/h]	[mmHg]	[Pa]	[m/s]	[s]		[m^3/s]				[m/s]
	1	~15	193	23733,6	6,895823276	8,66		0,005080831			0,833439	5,747247	192475	0,68
	2										~14		192	23610,7	6,877935248	10,54	0,004174573	0,686561	4,722121	158143,6
	3										~13		159	19552,6	6,259015552	10,59	0,004154863	0,750889	4,699826	157396,9
	4										~12		141	17339,1	5,894093553	11,32	0,003886926	0,745958	4,396745	147246,8
	5										~11		118	14510,7	5,391982477	12,76	0,003448276	0,7234	3,900561	130629,6
	6										~10		101	12420,2	4,988479081	13,42	0,003278689	0,743459	3,70873	124205,2
	7										~9		92	11313,4	4,761035088	14,72	0,00298913	0,71018	3,381193	113236
	8										~8		64	7870,22	3,970977767	17,14	0,002567095	0,731256	2,903802	97248,15
	9										~7		51	6271,58	3,544806689	19,61	0,002243753	0,715991	2,53805	84999,15
	10										~6		39	4795,91	3,099843526	22,46	0,001959038	0,714872	2,215991	74213,42
	11										~5		29	3566,19	2,673046215	27,19	0,001618242	0,684797	1,830495	61303,18

zwężka 4 d₀=35,55mm

L.p.	V	Δh4	Δp4	(2·Δp/ρ)^1/2	t	V	αdoświad	w0	Re0	αteoret
		[m^3/h]	[mmHg]	[Pa]	[m/s]	[s]		[m^3/s]				[m/s]
	1	~15	112	13772,9	5,253109816	8,66		0,005080831			1,094066	5,747247	192475	0,68
	2										~14		113	13895,9	5,276509085	10,54	0,004174573	0,894933	4,722121	158143,6
	3										~13		94	11559,4	4,812507234	10,59	0,004154863	0,976586	4,699826	157396,9
	4										~12		84	10329,7	4,54932655	11,32	0,003886926	0,966461	4,396745	147246,8
	5										~11		72	8854	4,21185796	12,76	0,003448276	0,92609	3,900561	130629,6
	6										~10		60	7378,33	3,84488269	13,42	0,003278689	0,964589	3,70873	124205,2
	7										~9		50	6148,61	3,509881634	14,72	0,00298913	0,963335	3,381193	113236
	8										~8		38	4672,94	3,059843869	17,14	0,002567095	0,949003	2,903802	97248,15
	9										~7		32	3935,11	2,807905307	19,61	0,002243753	0,903894	2,53805	84999,15
	10										~6		26	3197,28	2,53101164	22,46	0,001959038	0,875536	2,215991	74213,42
	11										~5		18	2213,5	2,10592898	27,19	0,001618242	0,86921	1,830495	61303,18

7. Wykresy

9

---