MARIAN, 1


Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania rurki Prandtla, stanowiącej przyrząd do pomiaru prędkości płynu, oraz z niektórymi właściwościami tego przyrządu.

2. Teoria :

Rurka Prandtla stanowi pusty walec, zakończony z jednej strony półkulą i zaopatrzony w otworek 1 ( część półkulista ) i otworki 1 na pobocznicy. Wew. walca znajduje się przewód łączący otwór 1 z manometrem naczyńkowym, wskazującym ciśnienie panujące w tym otworku. Drugi manometr wskazuje ciśnienie we wnętrzu

rurki Prandtla, równe ciśnieniu p2 panującemu w otworach bocznych 2, rozmieszczonych równomiernie wzdłuż obwodu, w przekroju oddalonym o 3D od otworu czołowego. Jeśli kierunek prędkości v jest zgodny z osią rurki Prandtla, wówczas - z uwagi na symetrię przepływu - punkt 1 będzie punktem spiętrzenia.

Ciśnienie w punkcie spiętrzenia oznacza będziemy symbolem PS i nazywa ciśnieniem spiętrzenia. Natomiast ciśnienie p2 w otworach 2 bliskie jest ciśnieniu statycznemu , tj. ciśnieniu panującemu w przepływie niezakłóconym.

W sąsiedztwie otworów bocznych, tzn. dla x = 3D, wartość współczynnika ciśnienia jest tak mała, że z dobrą dokładnością przyjąć można właśnie

Ps = P2

Rurka Prandtla umożliwia zarówno oddzielny pomiar ciśnienia całkowitego, statycznego, jak i pomiar ich różnicy przez doprowadzenie obu ciśnieńä do dwóch ramion jednego manometru.

Pc - Ps =

nazywa się ciśnieniem dynamicznym.

Pd = Pc - Ps

Znając wartość ciśnienia dynamicznego, łatwo określić prędkość v.

Jeżeli w strumieniu powietrza panują warunki normalne, wówczas r = 1,23 kg/m3 i wyrażenie na prędkość przybiera postać :

v =

gdzie pd należy podstawi w milimetrach słupa wody.

Przy skośnym ustawieniu rurki wzglądem kierunku przepływu niezakłóconego, punkt spiętrzenia S nie będzie się teraz pokrywa z punktem 1. U wejścia do otworu wystąpi prędkość różna od zera oraz pewne ciśnienie spiętrzenia PS . W sąsiedztwie otworów 1 linie prądu będą się zakrzywia wokół walca.

Wiadomo, że ciśnienie zawsze maleje w kierunku środka krzywizny lini więc tym razem

P1 < P2 = P

Wartość P1 , zmierzona dla α = 0 , oznacza będziemy przez Pa . Pomierzona manometrem różniąca nie równa się rzeczywistej wartości ciśnienia dynamicznego.

Celem ćwiczenia jest określenie bezwymiarowych błędów przy różnych kątach a ustawienia rurki Prandtla i ustalenie wniosku, dotyczącego wrażliwości wyników pomiarowych na skośne ustawienie rurki.

5. Wnioski :

Porównując wyniki pomiarów można zauważyć , że wraz ze wzrostem kąta ciśnienie statyczne i dynamiczne maleje. Bezwymiarowe błędy wzrastają wraz ze wzrostem kąta ustawienia rurki Prandtla. Odzwierciedla nam to dokładnie wykres błędów Pc , Ps , Pd. Krzywa nie jest symetryczna ponieważ na początku panowały warunki nieustalone . Po upływie pewnego czasu warunki pomiaru ustabilizowały się . Na błąd pomiaru miała wpływ nieszczelność manometru , która została usunięta .

1. Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z pośrednią metodą wyznaczania wydatku płynu w rurze o przekroju kołowym, opartą na pomiarze rozkładu prędkości, oraz z wyznaczeniem wsp. Coriolisa w oparciu o tą samą metodą .

2. Teoria :

W ćwiczeniu będziemy rozpatrywać wydatek objętościowy cieczy lub gazu w przewodzie kołowym o średnicy "D" .

Jeśli rura jest prosto osiowa , to rozkład prędkości w dostatecznej odległości od wlotu do niej można traktować jako osiowo symetryczny . Wydatek objętościowy wyraża się wówczas następującym wzorem :

Q = 2 Π V(r) r dr

który łatwo wyprowadzić dzieląc przekrój rury na pierścienie elementarne o powierzchni

dF=2Πr dr

Rzeczywista energia kinetyczna E

d Er = Πρ r V 3 dr

Wsp . Coriolisa :

α =

Ep - energia kinetyczna pozorna

prędkość średnia :

4Q

VVr = -------

Π D2

zatem :

E p. =

Określenie wydatku objętościowego "Q" jak i wsp.Coriolisa "α " sprowadza się do pomiaru rozkładu prędkości "V(r) ".

Pomiaru dokonujemy przy pomocy rurki Prandtla.

3 . Schemat i opis stanowiska .

A - przewód pomiarowy

B - rurka Prandtla

C - manometr pochyły

D - wentylator odśrodkowy

E - silnik elektryczny

F - przesłona regulująca wydatek

G - dyfuzor

Na wlocie do wentylatora odśrodkowego , napędzanego przez silnik elektryczny , umieszczony jest przewód składający się z dwóch części cylindrycznych i łączącego je dyfuzora . Do pomiaru rozkładu prędkości służy rurka Prandtla połączona z manometrem . Do regulowania wydatku służy wysuwana przesłona na wylocie z wentylatora .

4. Wnioski :

Porównując wyniki pomiarów możemy zauważyć , że wraz ze wzrostem odległości położenia rurki Prandtla od osi rury wielkość "h" w płaszczy«nie pionowej i poziomej maleje.

W przypadku badania prędkości , z wykresu rozkładu prędkości możemy odczytać, że prędkość jest największa w miejscu położenia osi rury , a najmniejsza przy ściankach .

Znając prędkości panujące w rurze możemy obliczyć wydatek.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Śpiewnik mariański 2012
t1 Polowe aparaty telefoniczne oraz przewodowe środki łączności będące na wyposażeniu, Konspekty, ŁĄ
tescik od mariankaa
M.Walczak - wyklad 4 - rachunek kosztów zmiennych a rachunek kosztów pełnych, Zarządzanie, rachunkow
BO Marianna, Obliczenie stropu Akermana (Marianna), 2
Recenzje artykułow, interakcje, Marianna Sapińska
ZRODLA, Marian Niezgoda
Testy VI, Koło 6 Fizjologia Stoma 2008 By Marian K1[1]
Elementy języka naukowego, Marian Niezgoda
005 Marianka
Polak Marian Chlabicz-Jedenaste-nie narzekaj, Nowe
egzamin prof. Marian Górski, UWMGR, Polityka Pieniężna
Etapy 1, Marian Niezgoda
SCENARIUSZE KRÓTKA FORMA UŻYTKOWA rok 2013, Marian
Ogólna charakterystyka środków łączności, Konspekty, ŁĄCZNOŚĆ (marianoitalianooo)

więcej podobnych podstron