48

Rozdział 10

Instrukcja ćwiczenia laboratoryjnego

„Cechowanie sondy Prandtla ”

7. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wykonanie charakterystyk kierunkowych sondy Prandtla przy wykorzystaniu tunelika poddźwiękowego z wypływem strumienia do atmosfery.

2. Wprowadzenie

Sondy (rurki) ciśnieniowe, zwane są również sondami pneumatycznymi, służą do pomiaru ciśnień: całkowitego p_c, statycznego p i dynamicznego

Pj .Związek między tymi ciśnieniami dla płynów nieściśliwych wy raża równanie Bemoulliego w' następującej postaci:

>

Pc = p ⁺ Pj ⁼ p⁺p^t-

gdzie: p- gęstość pły nu [kg m ']. v- prędkość płynu [m/sj.

Ciśnienie statyczne p jest to ciśnienie jakie wskazuje przyrząd pomiarowy w pły nie nieruchomym lub przy rząd poruszający się z prędkością pły nu wzdłuż linii prądu.

Ciśnienie całkowite p zwane inaczej ciśnieniem spiętrzenia jest to ciśnienie zmierzone w miejscu w którym struga płynu została całkowicie wy hamowana i prędkość czynnika względem przyrządu pomiarowego jest równa zero, a energia kinetyczna cząstek płynu została przekształcona w energię ciśnienia.

Znajomość tych ciśnień może być wy korzy stana do obliczenia prędkości przepływ u ir.

gdzie: p_d - ciśnienie dynamiczne [Pa]

Przy pomocy sondy Prandtla można dokonywać pomiarów płynów nieściśliwych lub gazu ściśliwego poruszającego się z niewielką prędkością tj. Ma < 0,3.

Sonda ciśnieniowa wraz z manometrem cieczowym stanowi jeden zestaw pomiarowy. Pomiary wykonywane przy użyciu sond ciśnieniowych mają charakter lokalny (punktowy), mogą być wykonywane w różnych miejscach pola przepły wowego. Straty ciśnienia całkowitego w przepływie wywołane obecnością sondy Prandtla są praktycznie bardzo małe. Te cechy oraz prostota budowy sondy stanowią główne zalety sond ciśnieniowych. Główną wadą pomiaru prędkości strumienia w kanałach przy pomocy sond ciśnieniowych, a dalej strumienia objętości lub masy płynu, jest duża pracochłonność pomiaru.

Budowa sondy Prandtla.

Sonda Prandtla służy do pomiaru ciśnienia dynamicznego jako różnicy ciśnienia całkowitego p i statycznego p. Sondy ciśnienia dynamicznego

zostały w wielu krajach znormalizowane. Największe rozpowszechnienie znalazła sonda oparta na niemieckiej normie DIN. zwana sondą Prandtla. Zasadnicze wy miary końcówki pomiarowej tej sondy przedstawiono na rysunku 1. Zachowanie tych wymiarów zapewnia praw idłowy pomiar.

Rys. 1. Budowa czułki sondy Prandtla