Przykłady obliczeń (na podstawie pierwszego pomiary w przekroju A):

• Różnica wskazań mikromanometru dotycząca ciśnienia całkowitego i ciśnienia statycznego:

• Ciśnienie powietrza w przybliżeniu równe ciśnieniu atmosferycznemu:

• Temperatura [K]

• Gęstość powietrza w przekroju pomiarowym:

• Prędkość przepływu:

• Prędkość maksymalna - w każdym przekroju jest to prędkość pomiaru trzeciego:

Dla przekroju C dodatkowo obliczamy:

• Iloraz v/vmax:

• Prędkość średnia w przekroju:

• Liczba Reynoldsa:

Do narysowania wykresu rozkładu prędkości v/vmax = f(r/R) w przekroju C należy wykorzystać:

Z równania potęgowego Prandtla:

Dla: r/R = 0,87 i v/vmax = 0,74:

Dodatkowo dla punktu C:

Porównanie prędkości wyznaczonej z równania potęgowego Prandtla dla r/R=0,5 z rezultatami pomiarów:

Wnioski:

Przy przepływie w przewodach zamkniętych, granica warstwy przyściennej, po przebyciu pewnego odcinka początkowego, pokrywa się z osią przewodu. W przepływie laminarnym, uformowanie się rozkładu parabolicznego następuje w stosunkowa długim odcinku. Rozkład prędkości formuje się w wyniku równowagi sił stycznych od naprężeń lepkich i gradientu ciśnienia pokonującego opory tarcia.
.

Dla przepływu turbulentnego długość odcinka początkowego jest znacznie krótsza i praktycznie niezależna od Re. W obliczeniach techniczny zwykle pomija się długość lp się pomija, gdyż rozkład prędkości jest zbliżony do prostokątnego rozkładu na wlocie do przewodu
.

Wartość ciśnienia (mierzonego manometrem) jest tym większa im mniejsza wysokość słupa cieczy manometrycznej - większe ciśnienie mocniej „naciska” na słup cieczy manometrycznej, powodując niższy odczyt. Ciśnienie całkowite jest wyższe niż ciśnienie statyczne, więc wskazanie l>lc.

Wartość prędkości (dla r/R=0,5) wyliczonej w tabelach obliczeń - 17,62 m/s (wartość średnia z: 17,31 m/s i 17,93m/s) odbiega od tej wyliczonej z równania Prandtla. Różnice te wynikają z niedokładności określenia doświadczalnego wykładnika potęgowego 1/n.

---