Przykład obliczeń (dla punktu pierwszego):
• Strumień objętości wody w przekroju 2:
˙
˙
V
615
V
2 [ l / h ]∗0,001
∗0,001
2 [ m 3/ s ]=
=
=1,108∗10−4
3600
3600
• Teoretyczna prędkość przepływu wody w przekroju 2:
13600
v=2g[ Hg z−. z.− H z−.]=2∗9,81∗[
0,0670,075−0,130,067]=5,833[ m / s ]
w
1000
gdzie : H =0,13 [ m] ; z−. , z. podane są w [ m ]− warość podana w tabeli pomiarów podzielona przez 1000
• Teoretyczny strumień objętości wody:
∗ 0,0082
˙
V = vA= v d 2=5,833∗
=2,932∗10−4[ m 3/ s ]
4
4
• Współczynnik wypływu (przepływu):
˙
V
1,108∗10−4
= 2
˙ =
=0,583
V
2,932∗10−4
• Współczynnik kontrakcji:
A
d 2
= 2 = 2
A
d
gdzie : d 2 obliczamy ze wzoru : d 2= d 3∗4 12gh 1− v 32
d
gdzie : h
3 [ działk i ]∗0,1
=0,04 [ m] ; d 3 podane w [ m ] ; zamiana działek : d 3[ m ]=
; 1 działka =0,1[ mm]
1000
i : v 3 obliczamy ze wzoru : v 3= 4 ˙
V 2
d 32
v 3= 4∗1,708∗10−4 =5,4792[ m/ s ]
∗0,00632
d 2=0,0063∗4 1 =0,00634[ m]
2
1
∗9,81∗0,04
− 5,47922
0,00634 2
=
=0,628
0,008
• Współczynnik straty prędkości:
=
0,583
=
=0,928
0,628
• Liczba Reynoldsa:
vd
R e=
5,833
R e
∗0,008
=
=50176,344
0,93∗10−6
Podczas wykonywania doświadczenia, woda doprowadzana do otworu ostrokrawędziowego płynie przez zawór regulacyjny do zbiornika wyrównawczego, w którym znajduje się zespół siatek wraz z prostownicą. Ich celem jest wyrównanie przepływu, tj. usunięcie zawirowań i prądów poprzecznych.
Umożliwia to dokładniejszy odczyt średnicy strugi (mierzonej w przekroju 3) za pomocą urządzenia optycznego.
Współczynniki α, μ, φ związane są zależnością: α=μφ. Obliczenie współczynnika straty prędkości z tej zależności, a nie z równania 10.3 pozwoliło na spełnienie warunku tej równości. Ze względu na zastosowane w obliczeniach przybliżeń liczb wynikowych, policzenie współczynników α, μ, φ z odpowiednio równania 10.1, 10.2, 10.3 mogłoby skutkować niespełnieniem równości: α=μα=μφ .
Wykres powstały z obliczonych wartości współczynników i obliczonych liczb Reynoldsa odbiega znacznie od wykresu przedstawionego na Rys 10.5. Współczynnik straty prędkości osiągnął w przedstawionych obliczeniach wartość φ>1. Jest to błąd spowodowany błędnym odczytem średnicy stugi za pomocą urządzenia optycznego.
Rozbieżności wynikają również z uproszczeń zastosowanych w toku obliczeń, takich jak: ˙ V 2= ˙ V 3 .