AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA

w BYDGOSZCZY

KATEDRA MECHANIKI STOSOWANEJ

LABOLATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Skład zespołu: GRUPA A

PERESZCZAKO RAFAŁ SEMESTR IV

HAŁAS MACIEJ ROK AKADEM. 1997/98

FONS MARCIN

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą pomiaru wydatku dowolnego gazu, a w szczególności powietrza za pomocą zwężki Venturiego i kryzy.

2. Wiadomości podstawowe

Najbardziej rozpowszechnioną metodą pomiaru wydatku cieczy cieczy, par i gazów jest metoda zmiennego spadku ciśnienia. Pomiar tą metodą umożliwiają wszelkiego rodzaju zwężki. W technice pomiarowej jako zwężki stosuje się kryzy, dysze i zwężki Venturiego. W ćwiczeniu do pomiaru wydatku użyto zwężki Venturiego i kryzy ISO.

Jeżeli w rurze poziomej o stałym przekroju pewien jej odcinek zastąpić zwężką, to zakładając równomierny rozkład ciśnienia w poszczególnych przekrojach i wykorzystując wyprowadzony w poprzednim ćwiczeniu wzór określający teoretyczny wydatek, można łatwo - zastępując w nim ρ_w przez ρ_p - wyznaczyć zależność charakteryzującą wydatek teoretyczny:

gdzie:

- moduł zwężki

ρ_p - gęstość powietrza

Powyższy wzór można zastosować do określenia wydatku powietrza przy niezbyt dużych prędkościach, dla których można pominąć wpływ ściśliwości.

Rzeczywistą wartość wydatku powietrza oblicza się ze wzoru:

gdzie: K₁ = f ( R_e ) - współczynnik wydatku

R_e - liczba Reynoldsa

Wprowadzając oznaczenia zgodne z oznaczeniami wykorzystywanymi w poprzednim ćwiczeniu określa się następująco rzeczywistą wartość wydatku:

gdzie: F_t - powierzchnia otworu zwężki

Wyrażenie to umożliwia określenie wydatku płynu nieściśliwego cieczy. Chcąc określić rzeczywisty wydatek gazu wprowadza się do powyższego wzoru tzw. Poprawkowy czynnik dotyczący rozszerzalności mierzonego ośrodka, zwany liczbą ekspansji ε.

gdzie : p₁,p₂ - ciśnienie w przekrojach 1 i 2 traktowane jako stałe

m - moduł zwężki

- wykładnik izentropy

Liczba ekspansji zależna jest od rodzaju zwężki, różnicy ciśnień, ciśnienia gazu przed zwężką, modułu zwężki oraz wykładnika izentropy.

Dla gazów współczynnik ten < 1 zaś dla cieczy = 1.

Rzeczywisty wydatek dla powietrza określa się następująco

Wartość wsp. α dla zwężki Venturiego wyznacza się doświadczalnie. Aby wyznaczyć wartość wydatku powietrza zwężką Venturiego i za pomocą kryzy niezbędne jest określenie wsp .ekspansji . Bardzo podobnie dokonuje się pomiaru wydatku za pomocą kryzy .Wartość wydatku powietrza określa się ze wzoru :

Masowy wydatek powietrza wyznacza się z zależności :

Wykonanie ćwiczenia polega więc na pomiarze ciśnienia p₁ i p₂ , a następnie na obliczeniu objętościowego i masowego wydatku.

---