background image

Wzory wyjściowe i wynikowe

 

Teoretyczny współczynnik ciśnienia

 

p

t

=1-4*sin

2

α 

Rzeczywisty współczynnik ciśnienia  

p

rz

=

𝑝−𝑝

𝜌∗

𝑣∞

2

2

=

𝑙

𝑖

𝑙

𝑚𝑎𝑥

 

Ciśnienie różnicowe na manometrze 

p=ρ*g*k*Δl 

Współczynnik oporu ciśnieniowego 

C

xp

=

∫ 𝑝∗𝑐𝑜𝑠𝛼 𝑑𝛼

𝜋

0

𝜌∗𝑣∞

2

2

=

𝑝

0

𝑐𝑜𝑠𝛼

0

𝛥𝛼

2

+𝛥𝛼 ∑

𝑝

𝑖

𝑐𝑜𝑠𝛼

𝑖

+𝑝

𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛼

𝑛

𝛥𝛼

2

𝑖=1

𝜌𝑣∞

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

Tabela pomiarowa i wynikowa 

α 

α 

gęstość 

powietrza 

p

t

 

p

rz

 

o

 

rad 

o

mm 

kg/m

3

 

Pa 

22,1 

209 

1,1864 

339,12 

0,052 

22,2 

209 

1,186 

339,12 

0,9892 

0,105 

22,2 

207 

1,186 

335,87 

0,9561 

0,9904 

0,157 

22,3 

201 

1,1856 

326,14 

0,9022 

0,9617 

12 

0,209 

22,4 

192 

1,1852 

311,53 

0,8278 

0,9187 

15 

0,262 

22,5 

181 

1,1848 

293,69 

0,7316 

0,866 

18 

0,314 

22,5 

167 

1,1848 

270,97 

0,6184 

0,799 

21 

0,367 

22,6 

152 

1,1844 

246,63 

0,485 

0,7273 

24 

0,419 

22,6 

129 

1,1844 

209,31 

0,3379 

0,6172 

27 

0,471 

22,7 

109 

1,184 

176,86 

0,1763 

0,5215 

30 

0,524 

22,8 

86 

1,1836 

139,54 

-0,001 

0,4115 

33 

0,576 

22,8 

62 

1,1836 

100,6 

-0,187 

0,2967 

36 

0,628 

22,8 

39 

1,1836 

63,28 

-0,381 

0,1866 

39 

0,681 

22,9 

11 

1,1832 

17,848 

-0,585 

0,0526 

42 

0,733 

23,1 

1,1824 

-0,791 

45 

0,785 

23,3 

-10 

1,1816 

-16,226 

-0,998 

-0,048 

48 

0,838 

23,4 

-29 

1,1812 

-47,055 

-1,21 

-0,139 

51 

0,89 

23,5 

-48 

1,1808 

-77,884 

-1,415 

-0,23 

54 

0,942 

23,5 

-69 

1,1808 

-111,96 

-1,616 

-0,33 

57 

0,995 

23,5 

-84 

1,1808 

-136,3 

-1,814 

-0,402 

60 

1,047 

23,6 

-92 

1,1804 

-149,28 

-1,999 

-0,44 

63 

1,1 

23,6 

-102 

1,1804 

-165,5 

-2,177 

-0,488 

66 

1,152 

23,7 

-106 

1,18 

-171,99 

-2,339 

-0,507 

69 

1,204 

23,7 

-98 

1,18 

-159,01 

-2,486 

-0,469 

72 

1,257 

23,7 

-82 

1,18 

-133,05 

-2,619 

-0,392 

75 

1,309 

23,8 

-73 

1,1796 

-118,45 

-2,732 

-0,349 

78 

1,361 

23,9 

-70 

1,1792 

-113,58 

-2,827 

-0,335 

81 

1,414 

24 

-69 

1,1788 

-111,96 

-2,902 

-0,33 

84 

1,466 

24 

-67 

1,1788 

-108,71 

-2,956 

-0,321 

87 

1,518 

24,1 

-68 

1,1784 

-110,34 

-2,989 

-0,325 

90 

1,571 

24,1 

-68 

1,1784 

-110,34 

-3 

-0,325 

93 

1,623 

24,1 

-66 

1,1784 

-107,09 

-2,989 

-0,316 

96 

1,676 

24,2 

-64 

1,178 

-103,84 

-2,956 

-0,306 

99 

1,728 

24,2 

-66 

1,178 

-107,09 

-2,902 

-0,316 

102 

1,78 

24,3 

-67 

1,1776 

-108,71 

-2,827 

-0,321 

105 

1,833 

24,3 

-68 

1,1776 

-110,34 

-2,731 

-0,325 

108 

1,885 

24,3 

-68 

1,1776 

-110,34 

-2,618 

-0,325 

111 

1,937 

24,4 

-70 

1,1772 

-113,58 

-2,487 

-0,335 

114 

1,99 

24,4 

-68 

1,1772 

-110,34 

-2,337 

-0,325 

117 

2,042 

24,4 

-68 

1,1772 

-110,34 

-2,176 

-0,325 

120 

2,094 

24,5 

-67 

1,1769 

-108,71 

-2,001 

-0,321 

123 

2,147 

24,5 

-68 

1,1769 

-110,34 

-1,813 

-0,325 

126 

2,199 

24,6 

-65 

1,1765 

-105,47 

-1,618 

-0,311 

129 

2,251 

24,6 

-69 

1,1765 

-111,96 

-1,418 

-0,33 

132 

2,304 

24,6 

-70 

1,1765 

-113,58 

-1,208 

-0,335 

background image

135 

2,356 

24,6 

-67 

1,1765 

-108,71 

-1,001 

-0,321 

138 

2,409 

24,6 

-69 

1,1765 

-111,96 

-0,789 

-0,33 

141 

2,461 

24,7 

-70 

1,1761 

-113,58 

-0,584 

-0,335 

144 

2,513 

24,7 

-66 

1,1761 

-107,09 

-0,383 

-0,316 

147 

2,566 

24,7 

-70 

1,1761 

-113,58 

-0,185 

-0,335 

150 

2,618 

24,7 

-66 

1,1761 

-107,09 

-0,316 

153 

2,67 

24,7 

-67 

1,1761 

-108,71 

0,1744 

-0,321 

156 

2,723 

24,7 

-66 

1,1761 

-107,09 

0,3391 

-0,316 

159 

2,775 

24,7 

-67 

1,1761 

-108,71 

0,4861 

-0,321 

162 

2,827 

24,8 

-66 

1,1757 

-107,09 

0,617 

-0,316 

165 

2,88 

24,8 

-63 

1,1757 

-102,22 

0,7325 

-0,301 

168 

2,932 

24,8 

-64 

1,1757 

-103,84 

0,8268 

-0,306 

171 

2,985 

24,8 

-64 

1,1757 

-103,84 

0,9027 

-0,306 

174 

3,037 

24,9 

-63 

1,1753 

-102,22 

0,9564 

-0,301 

177 

3,089 

24,9 

-63 

1,1753 

-102,22 

0,9889 

-0,301 

180 

3,142 

24,9 

-62 

1,1753 

-100,6 

-0,297 

 

k=0,2 
g=9,81 N/m

ρ

m

=827 kg/m

3

 

v

=7,56 m/s 

ρ

śr

=1,179 kg/m

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

Przykłady obliczeń (dla pomiaru nr 4)

 

Teoretyczny współczynnik ciśnienia  

p

t

=1-4*sin

2

(0,157)=1-4*0,1564

2

=1-4*0,0245=1-0,098=0,902 

Rzeczywisty współczynnik ciśnienia 

p

rz

=201/209=0,9617 

Ciśnienie na manometrze 

p=827*9,81*0,2*0,201=326,14 Pa 

Współczynnik oporu ciśnieniowego 

C

xp

=

𝑝

0

𝑐𝑜𝑠𝛼

0

𝛥𝛼

2

+𝛥𝛼 ∑

𝑝

𝑖

𝑐𝑜𝑠𝛼

𝑖

+𝑝

𝑛

𝑐𝑜𝑠𝛼

𝑛

𝛥𝛼

2

𝑖=1

𝜌𝑣∞

2

2

=

8,81+210,92++2,62

339,12

= 0,66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

Wnioski 

Jak widać na wykresie charakter przepływu strugi rzeczywistej odpowiada przepływowi z  
laminarnym oderwaniem warstwy. Różni się on znacznie od charakterystyki teoretycznej ciśnienia, 
ponieważ charakterystyka teoretyczna jest obliczona dla przepływu płynu idealnego, czyli 
nielepkiego, a powietrze takim płynem nie jest. Część powietrza zostaje „przylepiona” do walca, 
ponieważ siła kinetyczna strugi nie jest wystarczająca, by pokonać ciśnienie przytrzymujące warstwę 
płynu na walcu. Warstwa płynu uległa oderwaniu przy kącie około α=1,31, co można zaobserwować 
na wykresie. W tym punkcie wykres zaczyna przypominać prostą linię poziomą.