Politechnika Krakowska Nazwisko i ImiÄ™ :
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesowej Grupa laboratoryjna:
LABORATORIUM
Z INŻYNIERII CHEMICZNEJ
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 29
Temat:
Profil prędkości przy przepływie płynów przez przewody kołowe.
Termin zajęć:
Termin zaliczenia:
Ocena:
1
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest przedstawienie rozkładu prędkości dla przepływu laminarnego i
burzliwego na wykresie na podstawie dokonanych pomiarów lokalnej prędkości przepływu.
2. Wykonanie ćwiczenia.
Wentylator tłoczy powietrze poprzez rurę przepływową. Natężenie przepływu powietrza
mierzone jest rotametrem. Pomiarów lokalnej prędkości przepływu dokonuje się
anemometrem. Anemometr wyposażony jest w sondy. Sygnał z sond po przetworzeniu na
odpowiednie wielkości elektryczne odczytywany jest na mierniku wychyłowym anemometru
.
3. Wyniki
T = 35 ºC
p = 1013 hPa
wilgotność= 60%
d = 0,08 [m]
· = 1,8628·10-5 kg/m·s
Ápow. = 1,13 kg/m3
Pomiar 1:
nr profilu nr punktu Q [m3/h] x [mm] u [m/s]
2 1 12,74 25 1,683
2 2 12,74 20 2,149
2 3 12,74 15 2,217
2 4 12,74 10 2,275
2 5 12,74 5 2,377
2 6 12,74 0 2,4
2 7 12,74 -5 2,409
2 8 12,74 -10 2,386
2 9 12,74 -15 2,307
2 10 12,74 -20 2,145
2 11 12,74 -25 2,064
Wykres u=f(x) dla Q=12,74 [m3/h]
2,5
2
1,5
1
-30 -20 -10 0 10 20 30
x [mm]
2
u [m/s]
Obliczanie liczby Reynoldsa:
gdzie: Re  liczba Reynoldsa
u  prędkość przepływu
Á  gÄ™stość pÅ‚ynu
·  lepkość pÅ‚ynu
u=2,048 [m/s]
Ruch przejściowy
Pomiar 2:
nr profilu nr punktu Q [m3/h] x [mm] u [m/s]
2 1 20,02 25 2,569
2 2 20,02 20 2,954
2 3 20,02 15 3,156
2 4 20,02 10 3,252
2 5 20,02 5 3,32
2 6 20,02 0 3,382
2 7 20,02 -5 3,405
2 8 20,02 -10 3,312
2 9 20,02 -15 3,199
2 10 20,02 -20 3,059
2 11 20,02 -25 2,969
Wykres u=f(x) dla Q=20,02 [m3/h]
3,6
3,4
3,2
3
2,8
2,6
2,4
2,2
2
-30 -20 -10 0 10 20 30
x [mm]
3
u [m/s]
u=2,894 [m/s]
Ruch przejściowy
Pomiar 3:
nr profilu nr punktu Q [m3/h] x [mm] u [m/s]
2 1 27,3 25 3,133
2 2 27,3 20 3,663
2 3 27,3 15 3,821
2 4 27,3 10 3,935
2 5 27,3 5 4,022
2 6 27,3 0 4,041
2 7 27,3 -5 4,055
2 8 27,3 -10 4,017
2 9 27,3 -15 3,893
2 10 27,3 -20 3,803
2 11 27,3 -25 3,472
Wykres u=f(x) dla Q=27,30 [m3/h]
4,5
4
3,5
3
2,5
2
-30 -20 -10 0 10 20 30
x [mm]
u=3,447 [m/s]
Ruch przejściowy
4
u [m/s]
Wykres zbiorczy u=f(x)
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
-30 -20 -10 0 10 20 30
Dla Q=12,74 [m3/h]
x [mm]
Dla Q=20,02 [m3/h]
Dla Q=27,3 [m3/h]
4. Wnioski
Dla wzrastającego objętościowego natężenia przepływu uzyskaliśmy trzy profile prędkości.
Największą prędkość możemy zaobserwować w osi rurociągu. W miarę poruszania się w
kierunku ścianek prędkość maleje, powodem tego są siły tarcia poszczególnych warstw
przepływającego medium. W ruchu przejściowym wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa profil
przepływu staje się coraz bardziej płaski.
5
u [m/s]