Mechanika płynów

Temat: Wyznaczanie strat energii w przepływie płynu rzeczywistego

  1. Cel ćwiczenia:
    Celem ćwiczenia jest wyznaczenie strat energii w przepływie gazu rzeczywistego przez rurociąg, a następnie sprawdzenie poprawności wyników z wynikami uzyskanymi drogą analityczną

  2. Schemat stanowiska:

0x01 graphic

Dane:
0x01 graphic

  1. Tabela z pomiarami w wybranych punktach:

  2. Punkty pomiarowe

    1A

    1B

    3

    4

    5

    6

    6A

    7

    8

    10

    15

    hi [mm]

    95

    95

    105

    105

    75

    75

    -65

    -79

    -74

    4

    0

    pi [Pa]

    768,9

    768,9

    849,8

    849,8

    606,9

    606,9

    -526,1

    -639,4

    598,9

    32,4

    0

    Ciśnienie
    barometryczne pb[bar]

    1

    Temperatura
    otoczenia Tot [°C]

    20

    Wilgotność
    wzgledna ϕ [%]

    50 %

    0x01 graphic

    1. Obliczenia doświadczalne:

    1. Obliczenie strumienia prędkości:
      0x01 graphic

    2. Obliczenie prędkości przepływu strumienia w poszczególnych przekrojach (100 mm, 180 mm):
      0x01 graphic

    3. Obliczenia strat ciśnienia z danych doświadczalnych:

      Wzór do obliczeń:
      0x01 graphic
      =0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic


    Z proporcji wyznaczamy straty tarcia na całej długości rurociągu:

    0x01 graphic

    0x01 graphic

    0x01 graphic


    Suma strat z obliczeń doświadczalnych:

    0x01 graphic

    1. Obliczenia teoretyczne:

    1. Obliczenie liczby Reynoldsa:
      0x01 graphic

    2. Obliczenie współczynnika strat liniowych:
      0x01 graphic

    3. Obliczenia teoretyczne strat ciśnienia:
      0x01 graphic


      Suma strat z obliczeń teoretycznych:

      0x01 graphic

    1. Wnioski:

      Wyniki uzyskane po przeprowadzeniu ćwiczenia świadczą, że wyznaczanie strat energii metodą teoretyczną daje wartości strat o wiele niższe niż wynik otrzymano metodą doświadczalną. Największe straty występują na kryzie. Wnioskując, obliczenia metodą teoretyczną są obarczone dużymi błędami, ponieważ wprowadza się wiele uproszczeń, ponadto duże różnice mogą wynikać z niedokładnie odczytanych wartości.