1. Cel ćwiczenia:
Sporządzenie charakterystyki hdośw (qV dośw) oraz hosi(qV osi) dla badanego przelewu mierniczego.
Charakterystyka teoretyczna wykonana jest dla określonej liczby podobieństwa ζ.
2. Aktualny schemat stanowiska:
3.
Wzory wejściowe i wynikowe:
-wzory wejściowe:
- szerkość przelewu
-wzory wynikowe:
a) dla charakterystyki doświadczalnej:
* Strumień objętości wyznaczyliśmy na podstawie pomiaru objętości wody i czasu wypływu
gdzie: V-objętość, τ- zmierzony czas wypływu
* Wysokość spiętrzenia wyznaczamy ze wzoru:
,
b) dla charakterystyki teoretycznej:
gdzie: μśr- wartość uśredniona (średnia wszystkich μi dla każdego z pomiarów).
gdzie: -wartość doświadczalna wyznaczona dla i-tego pomiaru
W trakcie ćwiczeń zostało przeprowadzonych 12 pomiarów, które zostały przedstawione
w poniższej tabeli:
L.p. |
h' mm |
V dm3 |
t s |
1 |
56,56 |
20 |
69,44 |
2 |
52,96 |
15 |
60,68 |
3 |
49,82 |
10 |
52,19 |
4 |
47,1 |
10 |
65,55 |
5 |
43,82 |
10 |
68,18 |
6 |
41,4 |
10 |
74,44 |
7 |
37,74 |
5 |
43,81 |
8 |
30,5 |
5 |
78,12 |
9 |
31,58 |
3 |
48,12 |
10 |
28,4 |
3 |
51,93 |
11 |
26,8 |
2 |
50,78 |
12 |
23,94 |
1 |
68,97 |
4. Indywidualny przykład obliczeń:
a) dla charakterystyki doświadczalnej:
*Strumień objętości:
* Wielkość spiętrzenia:
5. Przeskalowanie osi wykresu, gdzie ζ=2,23:
- przeskalowanie osi wysokości h'osi:
- przeskalowanie osi strumienia objętości q'Vosi:
5. Tabele:
6. Wykres
Wyk.1 Wykres porównujący pomiarową oraz teoretyczną charakterystykę wypływu,
z zastosowaniem skali podobieństwa.
7. Wnioski
Po zastosowaniu skali podobieństwa charakterystyka teoretyczna ma zbliżony kształt, ale nie pokrywa się wzorowo z pomiarową. Krzywa pomiarowa ma właściwy kształt, ale widoczne są pewne odchylenia. Wielkość przepływu objętościowego wzrasta wraz ze wzrostem wysokości spiętrzenia wody nad dolna krawędzią otworu. Jedną z przyczyn odchyłek może być niedokładny odczyt poziomu wody w zbiorniku na suwmiarce. Odchylenia mogą być też spowodowane przez odczyt danych w momencie gdy przepływ nie zupełnie się ustabilizował. Tego typu wypływ może służyć do pomiaru strumienia objętości cieczy. Wystarczy odczytać jaka jest wysokość cieczy w zbiorniku oraz znać parametry otworu.