Politechnika Wrocławska Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów
|
Ruch spokojny i rwący w korycie otwartym
|
nr ćw:
4.18 |
|
Aneta Radek Inż. Środ. rok II gr IV sekcja II
|
Data wykonania ćwiczenia:
95.03.29
|
Data i ocena:
|
|
Uwagi prowadzącego:
|
1. Cel ćwiczenia:
Teoretyczne i doświadczalne wyznaczenie parametrów krytycznych dzielących przepływy na rwące i spokojne oraz wizualne porównanie obu rodzajów przepływów.
2. Podstawy teoretyczne:
Przepływy w korytach otwartych dzieli się na spokojne i rwące.Przejście od przepływu spokojnego do rwącego odbywa się w tzw. parametrach krytycznych (hkr , vkr), dla których energia, dla ustalonego strumienia przepływu, osiąga wartość minimalną.Wysokość energii rozporządzalnej w dowolnym przekroju koryta,liczonej względem dna, wyraża się wzorem:
Minimum funkcji e(h) oblicza się różniczkując wzór na energię:
Z tego równania wyznaczamy hkr , natomiast minimalny spadek dna obliczamy ze wzoru :
v = k
3. Schemat stanowiska:
4. Wyniki i tabela pomiarów:
Lp. |
z mm |
h mm |
i m |
E J |
1. |
248 |
29,5 |
0.063 |
0,077 |
2. |
244 |
29,0 |
0.059 |
0,078 |
3. |
240 |
31,5 |
0.055 |
0,073 |
4. |
236 |
31,0 |
0.051 |
0,074 |
5. |
232 |
30,4 |
0.047 |
0,075 |
6. |
228 |
31,7 |
0.043 |
0,073 |
7. |
224 |
32,0 |
0.039 |
0,073 |
8. |
220 |
33,3 |
0.035 |
0,071 |
9. |
216 |
34,5 |
0.031 |
0,069 |
10. |
212 |
36,3 |
0.027 |
0,068 |
11. |
208 |
34,0 |
0.023 |
0,070 |
12. |
204 |
34,9 |
0.019 |
0,069 |
13. |
200 |
35,4 |
0.015 |
0,069 |
14. |
196 |
38,0 |
0.011 |
0,067 |
15. |
192 |
52,0 |
0.007 |
0,068 |
16. |
188 |
54,8 |
0.003 |
0,069 |
17. |
185 |
57,8 |
0.000 |
0,070 |
T = 294 K - temperatura wody ⇒ ρ = 997,992 kg/m3;
zO = 0,185 m - poziom dla i = 0;
s = 10,5 cm - spiętrzenie przed zwężeniem;
b = 0,077 m - szerokość koryta;
natężenie przepływu:
m = 5 * 5,3 kg = 26,5 kg;
t1 = 12,2 s ; t2 = 11,9 s;
tsr = 12,05 s;
V = m/ρ = 0,0266 m3;
⇓
Q = V/ tsr = 0,0022 m3/s;
Przykładowe obliczenia dla pomiaru nr 5:
a) spadek hydrauliczny i:
i = z - zO = 0,232 - 0,185 = 0,047 m ;
b) Całkowita energia E:
J
5. Wyznaczenie parametrów krytycznych:
a) parametr hkr:
m;
b) parametr vkr:
Wyszukiwarka