AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA, KRAKÓW Maciej Adamczyk
WYDZIAA
INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROK: 2; GRUPA: 23
ROBOTYKI Rok akademicki
KATEDRA MASZYN I URZ
DZEC
2011/2012
ENERGETYCZNYCH Data: 12.06.2012
LABOLATORIUM Z MECHANIKI PA
YNÓW
Ćwiczenie nr 4
Temat: WYZNACANIE STRAT ENERGII W PRZEPA
YWIE PA
YNU
RZECZYWISTEGO
1) Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z rodzajami strat ciśnienia występującymi
w czasie przepływu gazu przez rurociąg zbudowany z różnego rodzaju kształtek
i odcinków prosto osiowych oraz nauczenie się wyznaczać doświadczalnie i
obliczać empirycznie straty ciśnienia, a także określić ich zmienność w funkcji
liczby Reynoldsa.
Wiedza ta jest potrzebna w badaniach doświadczalnych i pracy
projektowej i eksploatacyjnej w dziedzinie przepływów i maszyn
przepływowych.
2) Przebieg ćwiczenia:
a) Wyznaczenie rozkładu ciśnienia i prędkości gazu wzdłuż długości
rurociągu oraz obliczenie z różnicy ciśnień za i przed przeszkodą
miejscowych strat ciśnienia (eksperyment),
b) Obliczenie strat ciśnienia na skutek oporów miejscowych oraz tarcia na
podstawie PN-76/M-34034 (weryfikacja)
3) Schemat i opis stanowiska doświadczalnego:
Dane:
D�h na kryzie = 146 mm d=100 mm
r� �alkoholu = 825 kg/m3 D=180 mm
r� �powietrza = 1,2 kg/m3 dkryzy=75 mm
Na schemacie przedstawiono odcinek rurociągu tłoczonego wentylatora
promieniowego, dla którego należy wyznaczyć rozkład ciśnień statycznych,
rozkład prędkości wyliczonych z równań ciągłości przepływu  wzdłuż długości
rurociągu.
W czasie przepływu gazu na poszczególnych rurociągach zachodzą straty
ciśnienia na skutek tarcia o ścianki rury.
Temperatura i wilgotność gazu w rurociągu są równe parametrom
otoczenia:
� Ciśnienie atmosferyczne: 751 mm słupa rtęci (100125 Pa)
� Temperatura otocznia: 22�C
� Wilgotność 72%
4) Tabela z pomiarami:
Pkty.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Pom.
h
94 96 105 105 76 76 64 76 -70 -14 2 0
(mm)
5) Obliczenia:
a) Obliczanie strumienia objętości V
"h(na kryzie) = 146 mm alkoholu
"
b) Obliczenie prędkości przepływu strumienia  c w poszczególnych
przekrojach (100, 180 mm):
[ ]
c) Obliczenie strat ciśnienia z danych doświadczalnych "p:
�� �Straty na rozszerzeniu (1-2)
�
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� �Straty na konfuzorze (4-5) -> (K)
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� �Straty na kryzie (8-11)
( )
� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� �Straty tarcia (6-8)(TR)
( )
 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �� SUMA STRAT Z OBLICZEC
Z DOŚWIADCZENIA
6) Zmierzona strata całkowita ciśnienia (0-1)
7) OBLICZENIA TEORETYCZNE STRAT CIŚNIENIA wg PN-76/M-34034
a) Straty ciśnienia na rozszerzeniu (1-2),
Obliczenie
b) Obliczanie liczby Reynoldsa wg PN-76/M-34034
c) Określenie współczynnika strat liniowych (tarcia) rur ,
wg PN-76/M-34034
Założenie: dla rury hydraulicznej o współczynniku chropowatości
względnej e=3 � 10-4
dla Re100 i e=3 � 10-4 => = 0,02
dla Re180 i e=3 � 10-4 => =0,035
d) Straty ciśnienia za konfuzorze wg PN-76/M-34034
[m/s]
z=0.082 => "pk = 9,87 [Pa]
e) strata ciśnienia na kryzie wg PN-76/M-34034
"pKR=413,41[Pa]
f) Straty ciśnienia na tarcie w rurociągu:
"pTR = 255 [Pa]
100
"pTR =5,25[Pa]
180
Suma strat ciśnienia na tarcie w rurociągu:
"pTR= "pTR100+ "pTR180=260,25 [Pa]
g) SUMA STRAT CIŚNIENIA OBLICZANYCH
wg PN-76/M-34034
 h) SUMA STRAT CIŚNIENIA OBLICZONYCH WG TEORII Z
DOŚWIADCZENIA
8) Wnioski:
Wyniki obliczeo dokonanych na podstawie przeprowadzonego doświadczenia,w dużej
części są podobne do wyników otrzymanych na drodze obliczeo
dokonanych na podstawie polskiej normy. Różnice mogą byd spowodowane, nie
dokładnym odczytaniem wyników, błędem aparatury pomiarowej,
zaokrągleniem wyników oraz przyjętych założeo i uproszczeo modelowych.
Wynik koocowy sumy straty ciśnienia waha się od 821,33 Pa dla obliczeo na
podstawie normy do 946,9 Pa obliczonych na podstawie wyników
doświadczalnych. Największa strata następuje na kryzie, natomiast najmniejsza
w konfuzorze. W obliczeniach doświadczalnych strata ciśnienia na konfuzorze
jest ujemna oraz strata ciśnienia na tarcie jest równe 0 co jednoznacznie
świadczy o błędzie pomiarowym.