1. Dane :
=
990 hPa = 99000 Pa
=
52%
=
19,0
C = 292 K
=
101325 kPa
d= 7,37 mm
l= 100d
=100
kg/m3
2. Schemat układu pomiarowego
3. Wzory
a) Wzór na gęstość powietrza
gdzie
:
-
ciśnienie parowania wody w T;
=
287,1 J/(kgK) – stała gazowa dla powietrza suchego.
b) Wzór na wyznaczenie dynamicznego współczynnika lepkości
gdzie : µ0 = 17,08·10-6 Pa·s - dynamiczny współczynnik lepkości w temperaturze 273 K
C=122
– stała Sutherlanda dla powietrza
c)
Liczba Reynoldsa
gdzie :
-strumień
objętości
d) Ciśnienie bezwzględne na początku i końcu przewodu pomiarowego
e) Współczynnik oporu liniowego
gdzie :
– wykładnik adiabaty (dla powietrza
)
f) Teoretyczny współczynnik oporu liniowego
dla Re ≤ Rekr
≈ 2300 :
Dla Re≤105
:
– Formuła Blasiusa
4. Tabela z wynikami pomiarów i obliczeń
Qvr |
Qvteor |
Δz |
h |
h |
Qv |
Qv |
Re |
PI |
PII |
λ |
λteor |
l/h |
l/h |
cm |
cm |
mm |
dm3/h |
m3/s |
|
Pa |
Pa |
|
|
400 |
360 |
2 |
12,2 |
122 |
352 |
0,000101 |
1119 |
97803 |
97784 |
0,0631 |
0,0572 |
500 |
450 |
3 |
12,9 |
129 |
440 |
0,000122 |
1347 |
97735 |
97705 |
0,0605 |
0,0475 |
600 |
540 |
4 |
13,5 |
135 |
528 |
0,000147 |
1616 |
97676 |
97636 |
0,0560 |
0,0396 |
700 |
630 |
4 |
14,6 |
146 |
616 |
0,000171 |
1886 |
97568 |
97529 |
0,0411 |
0,0339 |
800 |
720 |
4,5 |
15,4 |
154 |
704 |
0,000195 |
2155 |
97489 |
97445 |
0,0354 |
0,0297 |
900 |
810 |
5,5 |
16,8 |
168 |
792 |
0,000220 |
2424 |
97352 |
97298 |
0,0341 |
0,0450 |
1000 |
900 |
7 |
18,2 |
182 |
880 |
0,000244 |
2694 |
97215 |
97146 |
0,0352 |
0,0439 |
1100 |
990 |
10 |
19,4 |
194 |
968 |
0,000269 |
2963 |
97097 |
96999 |
0,0415 |
0,0428 |
1200 |
1080 |
14,5 |
21 |
210 |
1056 |
0,000293 |
3233 |
96940 |
96798 |
0,0505 |
0,0419 |
1400 |
1260 |
20 |
24,2 |
242 |
1231 |
0,000342 |
3771 |
96626 |
96430 |
0,0510 |
0,0403 |
1600 |
1440 |
25 |
27,4 |
274 |
1407 |
0,000391 |
4310 |
96312 |
96067 |
0,0487 |
0,0390 |
1800 |
1620 |
31 |
30,7 |
307 |
1583 |
0,000440 |
4849 |
95988 |
95684 |
0,0476 |
0,0379 |
2000 |
1800 |
39 |
35,6 |
356 |
1759 |
0,000489 |
5388 |
95508 |
95125 |
0,0483 |
0,0369 |
2200 |
1980 |
44 |
38,6 |
386 |
1935 |
0,000538 |
5927 |
95213 |
94782 |
0,0449 |
0,0360 |
2400 |
2160 |
52 |
43 |
430 |
2111 |
0,000586 |
6465 |
94782 |
94272 |
0,0445 |
0,0352 |
2600 |
2340 |
61 |
48,4 |
484 |
2287 |
0,000635 |
7004 |
94252 |
93654 |
0,0442 |
0,0345 |
2800 |
2520 |
70 |
54,2 |
542 |
2463 |
0,000684 |
7543 |
93683 |
92996 |
0,0436 |
0,0339 |
3000 |
2700 |
77 |
58,1 |
581 |
2639 |
0,000733 |
8082 |
93300 |
92545 |
0,0416 |
0,0333 |
3200 |
2880 |
86 |
63,8 |
638 |
2815 |
0,000782 |
8620 |
92741 |
91898 |
0,0407 |
0,0328 |
3400 |
3060 |
95,5 |
69,4 |
694 |
2991 |
0,000831 |
9159 |
92192 |
91255 |
0,0398 |
0,0323 |
5.Przykłady obliczeń
Dla punktu pomiarowego nr 1 :
a) Gęstość powietrza
b) Gęstość powietrza w warunkach wzorcowania rotametru :
c) Dynamiczny współczynnik lepkości
d) Liczba Reynoldsa
e) Ciśnienie bezwzględne na początku i końcu przewodu pomiarowego
f) Współczynnik oporu liniowego
=
= 0,063067
g) Teoretyczny współczynnik oporu liniowego
0,57201
6. Wykres
7. Wnioski
Z
doświadczenia wynika że im większa jest liczba Re tym mniejszy
jest współczynnik oporu.
Z wyliczonych wartości współczynnika
liniowego i porównania z wykresem teoretycznym wynika, że rura
użyta przy pomiarach jest rurą gładką. Świadczy to o małej
chropowatości rury.