Nr ćwiczenia: 3	Temat: Badanie wypływu cieczy ze zbiornika.
IMiR, rok II C, gr. 8	Ryszard Wojas

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne określenie współczynników prędkości, kontrakcji i wydatku oraz wyznaczenie czasu wypływu cieczy ze zbiornika, a następnie porównanie otrzymanych rezultatów z wynikami uzyskanymi na drodze analitycznej. Badania dotyczą wypływów przez otwory małe oraz przez przystawki.

2. Schemat stanowiska pomiarowego i jego opis:

°

Stanowisko składa się ze zbiornika (1) o prostokątnym przekroju poprzecznym z ruchomą przegrodą (2) służącą do ustalania poziomu cieczy. Wypływ cieczy odbywa się przez otwór lub przystawkę (3). Pozioma listwa (4) z naniesioną podziałką milimetrową oraz wskaźnik (5) pozwalają określić współrzędne odpowiedniego punktu strumienia. Woda doprowadzona jest do zbiornika przewodem (6) przez zawór regulacyjny (7). Wodowskaz (8) służy do określenia poziomu wody w zbiorniku. Do wyznaczenia wydatku rzeczywistego należy użyć zlewki (9).

3. Obliczenia:

• Wyznaczanie rzeczywistego współczynnika przepływu.

Dane:

gęstość wody

przyspieszenie ziemskie

średnica otworu

• Objętość wody która wypłynęła ze zbiornika

• Przekrój otworu

• Rzeczywiste natężenie przepływu

• Współczynnik prędkości ∝

• Współczynnik przepływu μ

• Współczynnik kontrakcj β

• Wyznaczanie czasu wypływu cieczy ze zbiornika

Dane:

gęstość wody

przyspieszenie ziemskie

średnica otworu

powierzchnia naczynia

-teoretyczny czas wypływu

-Epsylon - błąd pomiarowy

0,762

1,0177

0,7702

Typ otworu lub przystawki: zbieżna									Średnica otworu do = 6 mm
																		Przekrój otworu fo = 28,274 mm^2
Lp.:		Wielkości zmierzone:					Wielkości obliczone:
				x	y	z	V	t	Vrz	x			y	z	α		β		μ
				mm	mm	mm	cm^3	s	Cm^3/s	m			m	m	-		-		-
1		445	150	445	1980	30	66,0	0,445			0,15	0,445	0,8612		0,917		0,790
2		380			495	2400	30	80,0	0,38				0,495	0,6973		1,140		0,795
3		385			465	2360	30	78,7	0,385				0,465	0,7289		0,996		0,726
									średnia:

3. Wnioski:

Z otrzymanych wyników można wysnuć wnioski iż różnice w czasach wypływu cieczy wyliczone i zmierzone różnią się ponieważ w czasie obliczeń należało poprawnie dobrać poszczególne współczynniki korygujące pewne uproszczenia obliczeniowe, w naszym przypadku są to: współczynnik prędkości, kontrakcji i wydatku. Uproszczenia natomiast te, które zostały przyjęte to np. założenie, że prędkość lustra wody jest równa zero, pominięcie tarcia między cząsteczkami cieczy oraz między cieczą a naczyniem. Błąd uzyskane z pomiarów zawierają się w granicach (3,896÷5,2)%, czyli wyniki są obarczone znacznymi błędami, które są sumą błędów spowodowanych przez znaczne uproszczenia w metodzie obliczeniowej jak również błędami uzyskanymi podczas pomiarów czasu wypływu cieczy ze zbiornika wskutek użycia prostych przyrządów pomiarowych i nie zapewnienia dobrych warunków pomiarowych.

3

9

8

7

6

5

4

3

2

1

---