Tabela z wynikami pomiarów :
Lp.
n obr/min
t
0
C
h
z
mm Hg
q
v
m
3
/h
1
800
21
61
7,1
2
1000
20,9
92
8,7
3
1200
20,8
130
10,3
4
1400
20,8
174
12
5
1600
20,8
215
13,5
6
1800
20,8
270
15
7
2000
20,8
325
16,5
8
2200
20,8
395
18,1
9
2400
20,7
485
20,2
10
2600
20,7
560
21,7
11
2800
20,8
635
23,3
Obliczam q
v
według wzoru :
√
√
Gdzie :
C – współczynnik przepływu , dla kryzy zainstalowanej w rurociągu C=0,603
β – przewężenie :
β = 0,628
d
k
– średnica otworu kryzy; 31,4 mm
D – średnica rurociągu ; 50 mm
ε – liczba ekspansji, dla wody ; 1
A
k
– pole przekroju zwężki
A
k
= 7,74*10
-4
m
2
– różnica ciśnień statycznych na zwężce , Pa
(
)
g – przyśpieszenie ziemskie ; 9,81 m/s
2
różnica wysokości na manometrze
gęstość rtęci ; 13546 kg/m
3
gęstość wody ; 998 kg/m
3
Przykładowe Obliczenia :
Przykładowe obliczenia dokonałem dla drugiej serii pomiaru :
Obliczam różnicę ciśnień statycznych na zwężce :
(
)
( )
Obliczam strumień objętości :
√
√
√
√
⁄
Obliczenia dotyczące błędu podczas wyznaczania strumienia objętości :
strumień objętości wyliczony przeze mnie
strumień objętości zmierzony podczas zajęć
Przykładowe Obliczenia ( dla drugiego pomiaru ) :
Tabela z wynikami obliczeń :
Lp.
q
vw
m
3
/s
q
v
m
3
/s
δ %
1
7508,85
0,002144
0,001972
8,7
2
11324,82
0,002633
0,002417 8,947
3
16002,46
0,00313
0,002861
9,39
4
21418,68
0,003621
0,003333
8,62
5
26465,61
0,004025
0,00375
7,33
6
33235,88
0,00451
0,004167
8,25
7
40006,16
0,004949
0,004583
7,96
8
48622,87
0,005456
0,005028
8,5
9
59701,5
0,006045
0,005611
7,73
10
68933,69
0,006496
0,006028
7,76
11
78165,88
0,006917
0,006472
6,87
Wnioski :
W przeprowadzonym przez nas ćwiczeniu wyznaczaliśmy strumień objętości wody
przepływającą przez przepływomierz wirowy . Strumień objętości zmienialiśmy poprzez regulację
liczby obrotów pompy zasilającej. Odczytywaliśmy temperaturę wody oraz różnicę wysokości
manometru różnicowego . Strumień wody mierzyliśmy stosując metodę zwężkową . Natomiast dane
z przepływomierza wirowego odczytywaliśmy bezpośrednio z miernika. W ćwiczeniu porównaliśmy
metodę wyznaczania strumienia przez zwężkę i przepływomierz wirowy. Jak widać wartość
strumienia wyliczonego ( zwężka ) jest zawsze nieco większa od wartości odczytanej z miernika.
Dokładniejsze wyniki obliczeń można byłoby uzyskać , gdyby gęstość czynnika ( wody ) uzależnić od
temperatury która mierzyliśmy ,ale różnica temperatur nie przekracza 0,2 stopnia celsjusza , zatem
przyjąłem stała gęstość wody . Dodatkowym błędem może być źle odczytana wartość różnic
wysokość na manometrze. Jak widać błąd wyznaczania strumienia objętości jest rozrzucony.
Wykres zależności strumienia wyliczonego i odczytanego z miernika jest liniowy. Zwężki pomiarowe
są najczęściej stosowanymi przyrządami do pomiaru strumienia objętości V lub masy m płynu.
Wynika to z wielu zalet zwężek, wśród których do najważniejszych należą: - bardzo duża dokładność
pomiarów bez potrzeby wzorcowania zwężek, - szybkie wykonanie pomiaru, - niezawodność działania
ze względu na prostą konstrukcję zwężek. Ze względu na budowę wyróżnia się następujące rodzaje
zwężek: kryzy (otwory ostrokrawędziowe), dysze (otwory zaokrąglone), zwężki Venturiego
(przewody zbieżno-rozbieżne), przy czym odróżnia się klasyczne zwężki Venturiego (z wlotem
stożkowym) i dysze Venturiego . Działanie zwężek opiera się na wykorzystaniu zwężenia przekroju
strugi w celu zwiększenia prędkości przepływu, a tym samym zmniejszenia ciśnienia statycznego, czyli
wywołania spadku ciśnienia . Z kolei do zalet przepływomierzy wirowych można zaliczyć
,wysoka
niezależność pomiaru od zmian ciśnienia, temperatury i lepkości. Jest to uniwersalne
rozwiązanie dla pomiaru cieczy, pary i gazów. Inne zalety to np.
brak części ruchowych, prosta
konstrukcja czy niski koszt instalacji.
