Politechnika Opolska

W Opolu

Wydział Mechaniczny

Inżynieria Środowiska

Rok 2, Semestr 3

Sprawozdanie z laboratorium Mechanika Płynów.

Temat: Profil prędkości w rurze prostoosiowej.

Kowalski Michał

Opole 2007

• PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTO-OSIOWEJ

Ciśnienie atmosferyczne 986 hPa 98600 Pa

Przełożenie manometru 1,50

HH2O dla Q=0 0 mmHg

Średnica wew. rurociągu 50 mm 0,05

Temperatura otoczenia 20,7 293,7 K

Wilgotność względna j 38 % 0,38

Stała gazowa R 287

Przyspieszenie ziemskie g 9,81

Lp.	r [mm]	h1 [mmHg]	h2 [mmHg]	h2 [mmHg]
1	32	7	52	97
2	26	13	65	114
3	20	16,5	69	118
4	14	17	68	118,5
5	0	17	68	118,5
6	-14	17	67	116
7	-20	17	65	115
8	-26	16,5	61	114
9	-32	14	44	111

Wykonuję niezbędne obliczenia które będą mi potrzebne w dalszych obliczeniach:

# Wyznaczam gęstość powietrza suchego:

ρ = 1,1697

# Wilgotność względna:

p_nas dla temperatury 20,7^oC odczytuje z tablic

p_nas= 2650 Pa

X = 0,006418022

# Gęstość powietrza wilgotnego:

gdzie: ε_px= 0,993 (poprawka odczytana z tablic)

ρ = 1,1616

# Różnica ciśnień:

ρ_m = 1000 (gęstość cieczy manometrycznej)

Lp.	r [m]	pd1 [Pa]	pd2 [Pa]	pd3 [Pa]
1	0,032	103,005	765,18	1427,355
2	0,026	191,295	956,475	1677,51
3	0,02	242,7975	1015,335	1736,37
4	0,014	250,155	1000,62	1743,7275
5	0	250,155	1000,62	1743,7275
6	-0,014	250,155	985,905	1706,94
7	-0,02	250,155	956,475	1692,225
8	-0,026	242,7975	897,615	1677,51
9	-0,032	206,01	647,46	1633,365

# prędkość przepływu:

Lp.	r [m]	V1	V2	V3
1	0,032	13,3175	36,2975	49,5748
2	0,026	18,1487	40,5818	53,7437
3	0,02	20,4464	41,8119	54,6784
4	0,014	20,7539	41,5078	54,7941
5	0	20,7539	41,5078	54,7941
6	-0,014	20,7539	41,2014	54,2131
7	-0,02	20,7539	40,5818	53,9789
8	-0,026	20,4464	39,3133	53,7437
9	-0,032	18,8338	33,3888	53,0318

# Wyznaczenie stosunku:

Lp.
1	1,3	0,6417	0,8681	0,9047
2	1,0	0,8745	0,9706	0,9808
3	0,8	0,9852	1,0000	0,9979
4	0,6	1,0000	0,9927	1,0000
5	0,0	1,0000	0,9927	1,0000
6	-0,6	1,0000	0,9854	0,9894
7	-0,8	1,0000	0,9706	0,9851
8	-1,0	0,9852	0,9402	0,9808
9	-1,3	0,9075	0,7985	0,9678

Wnioski:

• Pomiar rozkładu prędkości wykonałem dla trzech różnych natężeń przepływu w rurociągu, a ciśnienie dynamiczne w dziewięciu punktach rozłożonych w równych odstępach od siebie wzdłuż średnicy rurociągu. Pomiary należy odczytywać po ustaleniu się temperatury powietrza w rurociągu, a także po ustaleniu się cieczy w mikromanometrze.

• Profil idealny jest zbliżony wyglądem do paraboli bardziej wypukłej dla ruchu laminarnego a płaskiej dla ruchu turbulentnego, przy czym wierzchołek tej paraboli znajduje się w osi symetrii rury

• Po wykonaniu wszystkich potrzebnych obliczeń doszedłem do wniosku, że ruch jest mocno turbulentny Na wykresach widać że profile prędkości odbiegają kształtem od ideału. Powodem tego mogą być turbulencje wywołane karbowaną powierzchnią węża tłoczącego powietrze od odkurzacza do rury. Wg. mnie błędy mogą wynikać także ze zmiennej temperatury powietrza które nagrzewa się podczas pracy odkurzacza a co za tym idzie zmienia się jego gęstość.

1

---