Laboratorium: Mechanika Płynów
Imię i Nazwisko: Marcin Pluciński			Temat: Badanie struktury przepływu turbulentnego.
Nr Ćwiczenia: 3	Grupa: SiC semestr VIII	Prowadzący: dr inż. M. Grzelczak	Data: 06.03.2008.	Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia było znalezienie czynnika odpowiedzialnego za turbulencje przepływu w kołowej strudze swobodnej, następnie wyznaczenie charakterystyki przepływu opisującej jego strukturę, a na końcu wyznaczenie stopnia turbulencji przepływu.

2. Schemat stanowiska:

3. Przebieg ćwiczenia:

• uruchomienie analizatorów badających przepływ,

• określenie maksymalnego górnego położenia czujnika poza profilem dyszy wylotowej, dla którego przepływ ma charakter laminarny,

• określenie stałej przepływu (18),

• rozpoczęcie pomiarów: odczytywanie średniej prędkości przepływu
  , a także fluktuacji prędkości
  wokół wartości średniej,

• odczytywanie wartości
  i
  dla zmieniającego się co 5 [mm] położenia czujnika, znajdującego się w kierunku prostopadłym do kierunku przepływu strugi ,

• zakończenie odczytu w położeniu granicznym dla czujnika, dla naszego konkretnego przypadku, prawidłowo odczyt powinien zakończyć się w momencie gdy przepływ znów stanie się laminarny,

• wprowadzenie danych do programu.

4. Wyniki pomiarów:

a) tabela wyników:

Promieniowy rozkład wielkości charakteryzujących strugę
r	r0	EVDC	Erms	Vr	Vrms	dV/dr	r/D	Vr/Vo	Tuo	c	c/cmax	Tux
mm	mm	V	V	m/s	m/s		-	-	%	-	-	%
0	-165	0,01	0,000	0,04	0,00	0,035	-1,65	0,00	0,00	0	#####	0,0
5	-160	0,05	0,184	0,22	0,81	0,062	-1,60	0,01	3,70	131	#####	368,0
10	-155	0,12	0,350	0,53	1,54	0,176	-1,55	0,02	7,04	88	#####	291,7
15	-150	0,32	0,644	1,41	2,83	0,440	-1,50	0,06	12,96	64	#####	201,3
20	-145	0,82	0,904	3,61	3,98	0,440	-1,45	0,16	18,19	90	#####	110,2
25	-140	1,32	1,033	5,81	4,55	0,898	-1,40	0,27	20,78	51	#####	78,3
30	-135	2,34	0,908	10,30	4,00	0,845	-1,35	0,47	18,27	47	#####	38,8
35	-130	3,30	0,670	14,52	2,95	0,625	-1,30	0,66	13,48	47	#####	20,3
40	-125	4,01	0,468	17,64	2,06	0,466	-1,25	0,81	9,42	44	#####	11,7
45	-120	4,54	0,340	19,98	1,50	0,290	-1,20	0,91	6,84	52	#####	7,5
50	-115	4,87	0,276	21,43	1,21	0,070	-1,15	0,98	5,55	173	#####	5,7
55	-110	4,95	0,243	21,78	1,07	0,018	-1,10	1,00	4,89	607	#####	4,9
60	-105	4,97	0,232	21,87	1,02	-0,053	-1,05	1,00	4,67	-193	#####	4,7
65	-100	4,91	0,210	21,60	0,92	-0,070	-1,00	0,99	4,23	-131	#####	4,3
70	-95	4,83	0,248	21,25	1,09	-0,044	-0,95	0,97	4,99	-248	#####	5,1
75	-90	4,78	0,300	21,03	1,32	-0,070	-0,90	0,96	6,04	-188	#####	6,3
80	-85	4,70	0,300	20,68	1,32	0,018	-0,85	0,95	6,04	750	#####	6,4
85	-80	4,72	0,273	20,77	1,20	0,000	-0,80	0,95	5,49	#####	#####	5,8
90	-75	4,72	0,220	20,77	0,97	0,053	-0,75	0,95	4,43	183	#####	4,7
95	-70	4,78	0,207	21,03	0,91	0,070	-0,70	0,96	4,16	129	#####	4,3
100	-65	4,86	0,221	21,38	0,97	0,000	-0,65	0,98	4,45	#####	#####	4,5
105	-60	4,86	0,236	21,38	1,04	0,018	-0,60	0,98	4,75	590	#####	4,9
110	-55	4,88	0,278	21,47	1,22	0,053	-0,55	0,98	5,59	232	#####	5,7
115	-50	4,94	0,392	21,74	1,72	-0,035	-0,50	0,99	7,89	-490	#####	7,9
120	-45	4,90	0,602	21,56	2,65	-0,018	-0,45	0,99	12,11	-1505	#####	12,3
125	-40	4,88	0,852	21,47	3,75	0,009	-0,40	0,98	17,14	4260	#####	17,5
130	-35	4,89	0,977	21,52	4,30	-0,097	-0,35	0,98	19,66	-444	#####	20,0
135	-30	4,78	0,885	21,03	3,89	0,000	-0,30	0,96	17,81	#####	#####	18,5
140	-25	4,78	0,654	21,03	2,88	0,026	-0,25	0,96	13,16	1090	#####	13,7
145	-20	4,81	0,460	21,16	2,02	0,053	-0,20	0,97	9,26	383	#####	9,6
150	-15	4,87	0,188	21,43	0,83	0,044	-0,15	0,98	3,78	188	#####	3,9
155	-10	4,92	0,030	21,65	0,13	0,000	-0,10	0,99	0,60	#####	#####	0,6
160	-5	4,92	0,000	21,65	0,00	-0,365	-0,05	0,99	0,00	0	#####	0,0
165	0	5,02	0,000	22,09	0,00	0,134	0,00	1,01	0,00	0	#####	0,0
170	5	5,01	0,000	22,04	0,00	0,130	0,05	1,01	0,00	0	#####	0,0
175	10	4,93	0,000	21,69	0,00	#ARG!	0,10	0,99	0,00	#ARG!	#ARG!	0,0
180	15	4,78	0,000	21,03	0,00	#ARG!	0,15	0,96	0,00	#ARG!	#ARG!	0,0
185	20	4,43	0,000	19,49	0,00	0,105	0,20	0,89	0,00	0	#####	0,0
190	25	3,84	0,000	16,90	0,00	#ARG!	0,25	0,77	0,00	#ARG!	#ARG!	0,0
195	30	2,94	0,000	12,94	0,00	0,066	0,30	0,59	0,00	0	#####	0,0
200	35	2,14	0,000	9,42	0,00	0,047	0,35	0,43	0,00	0	#####	0,0
205	40	1,32	0,000	5,81	0,00	0,028	0,40	0,27	0,00	0	#####	0,0
210	45	0,07	0,000	0,31	0,00	0,001	0,45	0,01	0,00	0	#####	0,0
215	50	0,36	0,000	1,58	0,00	0,007	0,50	0,07	0,00	0	#####	0,0

D =	100	[mm]
x =	80	[mm]
z =	4,4	[m/s / V]
V0 = Vr max =	21,87	[m/s]
x/D =	0,8	[ - ]

b) wykres:

5. Wnioski:

W wyniku doświadczenia możemy stwierdzić, iż największa turbulencja podczas przepływu zachodzi na zewnętrznej powierzchni strugi, gdzie rozpędzona struga ma bezpośredni kontakt z płynem będącym w stanie stagnacji, w tym miejscu też powstają wiry utworzone przez ścieranie się płynu będącego w ruchu z płynem pozostającym nieruchomym, wówczas następuje nagły wzrost intensywności turbulencji. Im bliżej osi strugi tym przepływ ma charakter bardziej laminarny, zmniejsza się wpływ płynu będącego w stanie stagnacji. Analogicznie zachodzi sytuacja odwrotna, czyli im dalej od osi strugi poza przepływem turbulentnym tym przepływ ma bardziej charakter laminarny, ponieważ maleje wpływ będącej w ruchu rozpędzonej strugi płynu. A więc możemy wywnioskować z tego, że głównym czynnikiem decydującym o stopniu turbulencji jest prędkość poruszającego się płynu.

---