Cel ćwiczenia
Celem tego ćwiczenia było wyznaczenie profilu prędkości strugi
powietrza w rurze prostoosiowej przy pomocy rurki Pitota.
Stanowisko pomiarowe
Przykładowe obliczenia
Gęstość wody
ߩ
௪
= 999,732 + 0,07935 ∗ 21,8 − 0,00857 ∗ 21,8
ଶ
+ 5,83 ∗ 10
ିହ
∗ 21,8
ଷ
− 2,677 ∗ 10
ି
∗ 21,8
ସ
+ 4,843 ∗ 10
ିଵ
∗ 21,8
ହ
= 997,93
݇݃
݉
ଷ
Ciśnienie nasycenia pary wodnej
Rys. 1. Schemat stanowiska pomiarowego
௦
= 9,8065 ∗ 10
ହ
݁
,ଵଶ଼்ି
଼ଶଵ,ହସଵ
்
ା଼ଶ,଼ହ଼
ܶ
ଶ
= 9,8065 ∗ 10
ହ
݁
,ଵଶ଼∗ଶଽ,ଶି
଼ଶଵ,ହସଵ
ଶଽ,ଶ
ା଼ଶ,଼ହ଼
296,2
ଵଵ,ସ଼
= 2760,21
ܲܽ
Gęstość powietrza
ߩ =
1
ܴ
௦
1 +
0,622
߮
௦
− ߮
௦
1 +
߮
௦
− ߮
௦
ܶ
=
1
287,1
∗
1 +
0,622 ∗ 0,63 ∗ 2760,21
99800 − 0,4 ∗ 2760,21
1 +
0,4 ∗ 2760,21
99800 − 0,4 ∗ 2760,21
∗
99800
296,2
= 1,19
݇݃
݉
ଷ
Prędkość strugi powietrza
ݒ = ඨ
2 ∗
ሺߩ
−
ߩሻ݃∆݈
ߩ
=
ඨ
2 ∗
ሺ997,93 − 1,19ሻ ∗ 9,81 ∗ 0,017
1,19
= 16,74
݉
ݏ
Prędkość średnia
ݒ
ś
=
ݒ
ݒ
௫ଵ
+
ݒ
ݒ
௫ଶ
+
ݒ
ݒ
௫ଷ
+
ݒ
ݒ
௫ସ
4
ݒ
௫
=
0,99 + 0,98 + 0,94 + 0,73
4
∗ 22,97 = 20,9
݉
ݏ
Liczba Reynoldsa
ܴ݁ =
ݒ
ś
݀ߩ
ߤ
=
20,9 ∗ 0,08 ∗ 1,19
18,21 ∗ 10
ି
= 108952
Stosunek prędkości
ݒ
ݒ
௫
=
ቀ1 −
ݎ
ܴቁ
ଵ
ଶ,ଵோିଵ,ଽ
=
൬1 −
0,038
0,04 ൰
ଵ
ଶ,ଵଵ଼ଽହଶିଵ,ଽ
= 0,71
Tabela wyników
Lp.
Δl
y
r
p
d
t
v
r/R
v/v
max
v
t
/v
max
-
mmH
2
0
mm
mm
Pa
°C
m/s
-
-
-
1
13,2
66
39
500
22,8
14,75
0,98
0,64
0,65
2
17,0
65
38
16,74
0,95
0,73
0,71
3
19,5
64
37
17,93
0,93
0,78
0,74
4
22,5
63
36
22,9
19,26
0,90
0,84
0,77
5
25
61,5
34,5
20,30
0,86
0,88
0,80
6
26,5
60
33
490
23
20,90
0,83
0,91
0,82
7
28,5
58,5
31,5
21,68
0,79
0,94
0,84
8
29,5
57
30
22,05
0,75
0,96
0,85
9
31
55
28
22,61
0,70
0,98
0,87
10
31,5
53
26
23,2
22,79
0,65
0,99
0,89
11
32
51
24
22,97
0,60
1,00
0,90
12
32
49
22
22,97
0,55
1,00
0,91
13
32
47
20
22,97
0,50
1,00
0,92
14
32
45
18
22,97
0,45
1,00
0,93
15
32
43
16
22,97
0,40
1,00
0,94
16
32
41
14
22,97
0,35
1,00
0,95
17
31,5
38
11
23
22,79
0,28
0,99
0,96
18
31,5
35
8
22,79
0,20
0,99
0,97
19
31,5
32
5
22,79
0,13
0,99
0,98
20
31,5
29
2
23,4
22,79
0,05
0,99
0,99
21
31
27
0
22,61
0
0,98
1
Wykres
Rys. 2. Wykres zależności v/v
max
od r/R
Wnioski
Na podstawie wyliczonej wartości liczby Reynoldsa, której wartość jest
dużo większa od 2300, można wywnioskować, że badany przepływ jest
przepływem turbulentnym. Można to także zaobserwować na powyższym
wykresie, na którym jest widoczny profil prędkości charakterystyczny dla
przepływu turbulentnego.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
V/
Vm
a
x
r/R