Wzory wyjściowe i wynikowe :
Obliczenie współczynnika C zwężki :
Podstawiając i przekształcając wzór na strumień objętości otrzymujemy wzór na współczynnik przepływu zwężki:
Liczba Reynoldsa :
, gdzie A to przekrój rurociągu
Kinematyczny współczynnik lepkości :
,
gdzie T to temperatura wody
Gęstość wody :
Przykłady obliczeń :
Tablice wynikowe :
D |
20 |
mm |
d |
10 |
mm |
|
16,3 |
|
g |
9,81 |
|
|
|
|
|
998,98 |
|
Tabela 1. Dane potrzebne do obliczeń.
Lp |
∆z |
V |
t |
|
|
Re |
C |
jednostka |
m |
|
s |
|
|
- |
- |
1 |
1,085 |
0,005 |
15,8 |
0,316 |
0,334 |
9155 |
0,846 |
2 |
1,000 |
|
16,5 |
0,303 |
0,321 |
8766 |
0,843 |
3 |
0,920 |
|
17,2 |
0,291 |
0,307 |
8409 |
0,844 |
4 |
0,840 |
|
18,7 |
0,267 |
0,294 |
7735 |
0,812 |
5 |
0,780 |
|
18,8 |
0,266 |
0,283 |
7694 |
0,838 |
6 |
0,700 |
|
18,9 |
0,265 |
0,268 |
7653 |
0,880 |
7 |
0,620 |
|
20,2 |
0,248 |
0,252 |
7160 |
0,875 |
8 |
0,540 |
|
21,5 |
0,233 |
0,236 |
6728 |
0,881 |
9 |
0,480 |
|
22,7 |
0,220 |
0,222 |
6372 |
0,885 |
10 |
0,400 |
|
23,8 |
0,210 |
0,203 |
6077 |
0,925 |
11 |
0,320 |
|
26,7 |
0,187 |
0,181 |
5417 |
0,921 |
12 |
0,240 |
|
29,4 |
0,170 |
0,157 |
4920 |
0,966 |
13 |
0,180 |
|
33,7 |
0,148 |
0,136 |
4292 |
0,973 |
Tabela 2. Przekształcone pomiary na układ SI oraz obliczone wartości potrzebne do stworzenia charakterystyk.
Wykresy :
Wykres 1. Zależność różnicy poziomów ciśnienia od strumienia objętości.
Wykres 2. Zależność współczynnika C (zwężek) od liczby Reynoldsa.
Wnioski :
Celem tego ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika przepływu zwężki pomiarowej. Podczas obliczeń pominąłem ostatnie dwa punkty pomiarowe które znacznie odbiegały od reszty. Na wykresie 1. widzimy, że różnica ciśnień jaka występuje przed i za zwężką pomiarową rośnie wraz ze zwiększeniem strumienia objętości; punkty pomiarowe są zbliżone do krzywej teoretycznej, więc możemy uznać że ćwiczenie przebiegło poprawnie. Wykres 2. natomiast przedstawia zależność pomiędzy współczynnikiem przepływu w zwężce, a liczbą Reynoldsa; widzimy że współczynnik C przybiera prawie stałą wartość wahającą się od 0,8 do 1, co oznacza że nie jest on powiązany z liczbą Reynoldsa a tylko charakterystyką zwężki.