LAB4!4, Politechnika Wroc˙awska


Politechnika Wrocławska

Instytut Techniki Cieplnej

i Mechaniki Płynów

Temat:

nr. ćw:

Piotr Pazdan

Inż. Œrod. rok II gr IV sekcja I

Data wykonania ćwiczenia:

Data i ocena:

Uwagi prowadzącego:

1. Cel ćwiczenia:

- wyznaczenie wartoœci kreytycznej liczby Reylnoldsa:

2. Podstawy teoretyczne:

Przepływ płynu przez rury o stosunkowo niewielkiej œrednicy i przy małych prędkoœciach ma charakter warstwowy. Mamy wówczas do czynienia z przepływem laminarnym charakteryzującym się uporządkowanym przepływem elementu cieczy, przy braku wymiany masy między powstałymi warstwami. Poza tym prędkoœci cząstek poruszających się mają kierunek zgodny z kierunkiem wyznaczonym przez oœ rury.

Konsekwencją zwiększenia prędkoœci jest zaburzenie układu warstwowego i przejœcie z przepływu laminarnego w turbulentny. Charakteryzuje się on występowaniem tzw ruczów pobocznych prowadzących do wymiany masy między elementami warstw. Przyczyną takiej sytuacji jest zmiana kierunku wektorów prędkoœci elementów płynu. Składowe wektorów nie są juz równoległe do kierunku osi rury i dlatego następuje zburzenie warstw przepływu płynu

Na podstawie doœwiadczenia otrzymano pewną zależnoœć prędkoœci i właœciwoœci płynów, oraz œrednicy przepływu:

Re = ;

Vsr - srednia prędkoœć elementów cieczy;

d - œrednica przepływu;

 - kinematyczny współczynnik lepkoœci;

Wartoœć tego wyrażenia - Re kr - okreœla moment przejœcia przepływu danej cieczy w rurze d z laminarnego w turbulentny. Posiada on jednak dwie wartoœci:

zbiornik z cieczą

zabarwianą

3. Schemat stanowiska:

dysza wylotowa

zawór regulacji przep. zbiorniki zasilające

rura przepływu cieczy

zbiornik badania

pręd. masowej

waga

dopływ

odpływ

odpływ

4. Przebieg ćwiczenia:

Warunki doœwiadczenia:

d2 = 15,6 mm = 0,0156 m;

Przebieg doœwiadczenia:

Tabelka wyników:

Rkrd

Rkrg

d1 = 0,0076 [m]

d2 = 0,0156 [m]

d1 = 0,0076 [m]

d2 = 0,0156 [m]

Lp.

m [kg]

t [s]

Lp.

m [kg]

t [s]

Lp.

m [kg]

t [s]

Lp.

m [kg]

t [s]

1.

0,5

10,5

1.

0,5

8,8

1.

0,5

11,0

1.

0,5

7,8

2.

0,5

11,4

2.

0,5

8,0

2.

0,5

9,6

2.

0,5

9,8

3.

0,5

11,4

3.

0,5

8,4

3.

0,5

11,0

3.

0,5

8,2

4.

0,5

12,2

4.

0,5

10,2

4.

0,5

10,0

4.

0,5

10,0

5.

0,5

11,8

5.

0,5

12,0

5.

0,5

9,8

5.

0,5

11,2

Wyznaczenie krytycznej wartoœci liczby Reynoldsa:

Rkr = ; Vsr = - prędkoœć elementu cieczy;

Q = - prędkoœć masowa cieczy ;

 - œredni czas;

- wartoœć górna okreœlająca przejœcie z przepływu laminarnego w turbulentny:

Q = [m3/s];

Vsr = [m/s]

Rkrg = ;

Q = [m3/s];

Vsr = [m/s]

Rkrg = ;

Rsrg = ;

- wartoœć dolna okreœlająca przejœcie przepływu turbulentnego w laminarny:

Q = [m3/s];

Vsr = [m/s]

Rkrd = ;

Q = [m3/s];

Vsr = [m/s]

Rkrd = ;

Rsrd =

5. Dyskusja błędów:

Błędy pomiaru wartoœci krytycznej liczby Reynoldsa liczymy ze œredniej arytmetycznej na podstawie danych tablicowych według których Rkrd = 2320:

R = ;

Pewne znaczenie dla poprawnoœci wyników ma także pomiar czasu z błędem t = 0,2 s oraz błąd pomiaru masy m = 0,001 kg.

6. Wnioski końcowe:



Wyszukiwarka