x
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Katedra Energetyki i Ochrony Åšrodowiska
Laboratorium z Mechaniki Płynów
Temat ćwiczenia:
Wypływ cieczy ze zbiornika
Imię i Nazwisko: Dominik Kułacz Grupa nr: 19B
Data wykonania: 10.03.2009r. Data przyjęcia: Ocena:
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było obliczenie natężenia wypływu cieczy przez otwór w ścianie zbiornika,
oraz wyznaczenie czasu opróżnienia zbiornika.
2. Schemat stanowiska pomiarowego
1  zbiornik, 2  przegroda ruchoma, 3  przystawka, 4  listwa pozioma, 5  wskaz
nik
6  przewód, 7  zawór regulacyjny, 8  wodowskaz, 9  zlewka
Wzory oraz przykładowe obliczenia
3. Wyznaczenie rzeczywistego współczynnika przepływu:
Dane:
kg
Á =1000 îÅ‚ 3 Å‚Å‚
- gęstość wody
ïÅ‚m śł
ðÅ‚ ûÅ‚
m
g = 9,81 îÅ‚ 2 Å‚Å‚
- przyspieszenie ziemskie
ïÅ‚s śł
ðÅ‚ ûÅ‚
- średnica otworu d = 0,006[m]
a) Objętość wody, która wypłynęła ze zbiornika:
m1 3,4
m
V = Ò!V = = =3400cm3
1
ÇÄ… ÇÄ…
1000
ĆąÅ"śą0,006źą2
ĆąÅ"d2
b) Przekrój otworu:
f = = =28,27Å"10-6m2
o
4 4
c) Obliczenie rzeczywistego natężenia wypływu:
m
V =
rz
tÅ"ÇÄ…
m1 3,4
V = = =5,66Å"10-5 m3
rz1
tÅ"ÇÄ… 60Å"1000 s
d) Obliczenie współczynnika prędkości:
x1
x 0,47
·Ä…= Ò!·Ä…1= = =0,867
2Å" yz 2Å" yz 2Å" 0,15Å"0,49
ćą ćą ćą
e) Obliczenie współczynnika wydatku:
V V
5,66Å"10-5
rz rz1
ÂÄ…= Ò!ÂÄ…1= = =0,646
f Å" 2gz f Å" 2gz
ćą ćą 28,27Å"10-6Å" 2Å"9,81Å"0,49
ćą
o o
f) Obliczenie współczynnika kontrakcji:
ÂÄ…1
ÂÄ…
¸Ä…= Ò! ¸Ä…1= =0.745
·Ä… ·Ä…1
4. Wyznaczenie czasu opróżnienia zbiornika
Obliczenie czasu teoretycznego opróżnienia zbiornika:
1 F 2 1 F 2
t0= Å" Å"śą h-ćą ćą
h1źąÒ!t01=ÂÄ…Å" Å" Å"śą h-ćą
h1źą=39.03s
ćą
ÂÄ…Å"
f g f g
ćą ćą
o o
Obliczenie błędu względnego czasu opróżnienia zbiornika:
t0-trz
39.03-37Å"100 %=5.4 %
ÏÄ…= Å"100 %Ò!ÏÄ…1=
t0 37
Tabele pomiarowe
Wielkości mierzone Wielkości obliczone
Lp x y z V t v x y z Ä… ² ź
rz
mm mm mm Cm3 s m3/s m m m - - -
1 470 490 3400 60 5,66*10-5 0.47 0.49 0.867 0.745 0.646
2 475 150 490 3550 60 5,92*10-5 0.475 0,15 0.49 0.876 0.770 0.675
3 480 469 3800 60 6*10-5 0.48 0.47 0.905 0.773 0.700
Åšrednia: 0.88 0.76 0.67
Wielkości dane i mierzone Wielkości obliczone
Lp F f ź h h t h h t µ
0 1 rz 1 0
m2 m2 - mm mm s m m s %
1 0.646 480 460 37 0.48 0.46 39.03 5.4
2 0,113 28,27*10-3 0.675 450 430 39 0.45 0.43 39.98 2.4
3 0.700 420 400 42 0.42 0.4 41.12 2.1
Åšrednia: 40.38 3.30
5. Wnioski
Ćwiczenie umożliwiło nam wyznaczenie rzeczywistego natężenia wypływu cieczy ze zbiornika
oraz parametrów je opisujÄ…cych  współczynnika prÄ™dkoÅ›ci Ä…, kontraktacji ² oraz wydatku µ. Z
ich analizy wynika iż nastąpiło przewężenie strugi wypływającej cieczy (świadczy o tym
współczynnik kontraktacji ²). Podczas ćwiczenia wyznaczono także czas opróżniania zbiornika
który przy naszej średnicy otworu wyniósł 40s.