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

݁

଴,଴ଵ଴ଶ଼்ି

଻଼ଶଵ,ହସଵ

்

ା଼ଶ,଼଺ହ଺଼

ܶ

ଶ

= 9,8065 ∗ 10

ହ

݁

଴,଴ଵ଴ଶ଼∗ଶଽ଺,ଶି

଻଼ଶଵ,ହସଵ

ଶଽ଺,ଶ

ା଼ଶ,଼଺ହ଺଼

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,ଵ௟௢௚ோ௘ିଵ,ଽ

=

൬1 −

0,038

0,04 ൰

ଵ

ଶ,ଵ௟௢௚ଵ଴଼ଽହଶିଵ,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