Przykłady obliczeń (dla punktu pierwszego):
• Spiętrzenie manometru:
∣ z 1− z 2∣=∣145 −189∣=∣−44∣=44 [ mm Hg ]
• Strumień objętości wody: l
465[ ]∗0,001
˙ m 3
h
V [
]=
=1,29∗10−4
s
3600
• Prędkość wody:
4
v
∗ ˙
V
=
[ m / s ]
∗ d 2
4
v
∗1,29∗10−4
=
=0,64[ m / s]
∗0,016 2
• Obliczenie liczby Reynoldsa: v
R e
∗ d
=
0,64
R e
∗0,016
=
=11130,43
0,92∗10−6
• Współczynnik tarcia w kanale: v 2
f
Hg
t = 2d [
−1 gz− i
]
lv 2
2
13600
−1∗9,81∗44
1000
0,642
f t = 2∗0,016 [
−7∗0,19
]=0,040
10∗0,642
1000
2
Hg
przy obliczaniu wartości liczbowej tego współczynnika fragment równania:
−1 gz
został podzielony
przez 1000, ponieważ obliczona we wcześniej zamieszczonych tabelach, wartość „z” podana była w [ mm], a do policzenia wartości tego współczynnika potrzebujemy wartości podanej w [ m].
Dla pomiaru pierwszego dodatkowo obliczam:
• Straty ciśnienia w kolanach wężownicy: v 2
p str = i
[ Pa]
m
2
0,642
p str =7∗0,19∗1000
=272,38[ Pa]
m
2
• Straty ciśnienia wskutek tarcia: l
v 2
p str = f
[ Pa]
t
t d
2
10
0,642
p str =0,040
1000
=5120[ Pa]
t
0,016
2
Wnioski: Przy braku przepływu z=0 (manometr nie wykazuje żadnego spiętrzenia), chociaż p2>p1.Wynika to z faktu, iż na wysokość słupka cieczy manometrycznej z1 ma wpływ ciśnienie p1 i ciśnienie hydrostatyczne, a na wysokość słupka z2 tylko ciśnienie p2, czyli p2=p1+ρgh.
Przebieg wyznaczonej doświadczalnie krzywej ft=f(Re) różni się od krzywej przedstawionej na rys. 6-4. Powstałe rozbieżności wynikają z faktu, że rura, w której wykonywano doświadczenie, nie była hydraulicznie gładka, tj. laminarna warstwa przyścienna nie pokrywała całkowicie nierówności jej ścianek.
Dla punktu pierwszego straty ciśnienia w kolanach wężownicy w stosunku do strat wskutek tarcia p str
wynoszą
m
p
*100% = 5,32%.
str t
Porównując otrzymane (obliczone) w czasie wykonywania doświadczenia wartości liczby Reynoldsa i współczynnika tarcia w kanale (zależność przedstawiona na zawartym w sprawozdaniu wykresie) z wykresem Nikuradse („Zależność współczynnika tarcia ft od liczby Reynoldsa Re i chropowatości względnej k/r”) mogę oszacować chropowatość bezwzględną kanału, w którym k
1
prowadzono doświadczenie: =
r
57 .