SPRAWOZDANIE

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA

MECHANIKA PŁYNÓW: WYZNACZANIE STRAT ENERGII W PRZEPŁYWIE PŁYNU RZECZYWISTEGO

ADAM WANAT IMIR, GR. 2

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z rodzajami strat ciśnienia, występującymi w czasie przepływu gazu przez rurociąg zbudowany z różnego rodzaju kształtek i odcinków prostoliniowych.

W ćwiczeniu zostaną wyznaczone doświadczalnie straty ciśnienia w instalacji laboratoryjnej, a ich wartości eksperymentalne porównamy z obliczeniami analitycznymi przeprowadzonymi według normy PN-76/M34034.

2. Przebieg ćwiczenia

- Wyznaczenie rozkładu ciśnienia i prędkości gazu wzdłuż długości rurociągu oraz obliczenie z różnicy ciśnień za i przed przeszkodą miejscowych strat ciśnienia /eksperyment/

- Obliczenie strat ciśnienia na skutek oporów miejscowych oraz tarcia na podstawie normy PN-76/M34034 /weryfikacja/

3. Schemat stanowiska laboratoryjnego

Dane:

d = 100 [mm]

D = 180 [mm]

d_kryzy = 75 [mm]

Na schemacie przedstawiono odcinek rurociągu tłocznego wentylatora promieniowego, dla którego należy wyznaczyć rozkład ciśnień statycznych, rozkład prędkości wyliczonych z równań ciągłości przepływu wzdłuż długości rurociągu.

W czasie przepływu gazu na poszczególnych odcinkach rurociągu zachodzą straty ciśnienia na skutek tarcia o ścianki rury.

Temperatura i wilgotność gazu w rurociągu są równe parametrom otoczenia.

Tabela pomiarowa:

Punkty pomiarowe	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
hi [mm]	96	99	104	104	72	76	75	-73	-16	3	2
pi [Pa]
Ciśnienie barometryczne pb [Pa]	1133
Temperatura otoczenia Tot [K]	293,15
Wilgotność względna	49,5

h_i – wysokość nadciśnienia lub podciśnienia statycznego w rurociągu w [mm słupa alkoholu]

p_i – wartość podciśnienia lub nadciśnienia statycznego w [Pa] obliczona zgodnie ze wzorem:

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

[Pa]

W celu wyznaczenia wartości w 8 pkt pomiarowym należy od odjąć wartość h₇.

4. Obliczenia doświadczalne

Obliczenie strumienia objętości :

Obliczenie prędkości przepływu strumienia w poszczególnych przekrojach (100, 180 mm):

;

;

Obliczenie strat ciśnienia z danych doświadczalnych

• Straty na rozszerzeniu (1-2) (NR)

[Pa]

[Pa]

• Straty na konfuzorze (4-5)(K)

[Pa]

• Straty na kryzie (7-10)(KR)

[Pa]

[Pa]

[Pa]

• Straty tarcia (6-7)(TR)

[Pa]

• Suma strat z obliczeń z doświadczenia

[Pa]

• Zmierzona strata całkowita ciśnienia

[Pa]

1. 0 – 1 (h₁=50mm)

5. Obliczenia teoretyczne strat ciśnienia wg PN-76/M-34034

• Straty ciśnienia na rozszerzeniu (1 – 2) wg PN-76/M-34034; PN – str. 16, poz. 25

[Pa]

Wg PN

• Obliczenie liczby Reynoldsa wg PN-76/M-34034

v – współczynnik lepkości kinematycznej = (dla )

• Określenie współczynnika strat liniowych (tarcia) rur wg PN-76/M-34034

Założenie: dla rury hydraulicznej o współczynniku chropowatości względnej np.

Dla

Dla

• Straty ciśnienia na konfuzorze wg PN-76/M-34034

[Pa]

wg PN poz. 6 dla

Wg poprzedniego pkt

• Straty ciśnienia na kryzie wg PN-76/M-34034

Wg PN

Gdzie:

z = 1,47

• Straty ciśnienia na tarcie w rurociągu wg PN-76/M-34034

• Suma strat ciśnienia obliczonych wg PN-76/M-34034