1.Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie charakterystyk przepływu rurki kapilarnej i porównanie ich z charakterystykami teoretycznymi.

2.Wzory wyjściowe i wynikowe:

Charakter przepływu płynu w przewodach zamkniętych określa liczba Reynoldsa:

Współczynnik oporu liniowego λ w przepływie laminarnym:

Równanie Bernoulliego zestawione odpowiednio dla przekrojów 1-4 i 3-4:

Między wartościami strat miejscowych zachodzi zależność:

Zależność na wyznaczenie Δh^sl:

3. Tabela pomiarów:

Lp.	Δz14 mm	Δz34 mm	V cm^3	τ s
1	1033	577	50	48,35
2	765	437	50	63,32
3	624	360	50	77,94
4	574	334	25	40,85
5	542	320	25	47,53
6	500	292	25	51
7	458	263	25	52,7
8	410	239	25	55,18
9	388	227	25	58,56
10	312	188	25	74,25
11	282	164	25	90,44
12	212	128	25	112,5
13	157	102	25	136,1
14	140	85	25	176,5

l₁₃₌175,9mm

l₃₄=276,4mm

d= 1,269mm

t=25,1°C

4. Tabela wyników:

Lp.	V cm^3	τ s	Re
1	50	48,35	1165
2	50	63,32	890
3	50	77,94	723
4	25	40,85	689
5	25	47,53	593
6	25	51	598
7	25	52,7	534
8	25	55,18	510
9	25	58,56	481
10	25	74,25	379
11	25	90,44	311
12	25	112,5	250
13	25	136,1	207
14	25	176,5	161

Δhm,3-4	Δhm,1,4	Δhl,1-4	λ1-4	Δhl3-4	λ3-4	Δhm,całkowite	h całkowite	Δhl,całkowite	λ całkowite
mm		mm
0,051	0,102	1032,898	84,963	576,949	77,660	0,153	1610	1609,847	82,193
0,030	0,060	764,940	107,917	436,970	100,879	0,089	1202	1201,911	105,247
0,020	0,039	623,961	133,370	359,980	125,912	0,059	984	983,941	130,541
0,018	0,036	573,964	134,806	333,982	128,362	0,054	908	907,946	132,362
0,013	0,026	541,974	172,327	319,987	166,493	0,040	862	861,960	170,114
0,014	0,027	499,973	155,844	291,986	148,934	0,041	792	791,959	153,223
0,011	0,022	457,978	178,954	262,989	168,160	0,032	721	720,968	174,860
0,010	0,020	409,980	175,698	238,990	167,599	0,029	649	648,971	172,626
0,009	0,017	387,983	187,264	226,991	179,283	0,026	615	614,974	184,237
0,005	0,011	311,989	242,087	187,995	238,708	0,016	500	499,984	240,806
0,004	0,007	281,993	324,638	163,996	308,947	0,011	446	445,989	318,686
0,002	0,005	211,995	377,634	127,998	373,109	0,007	340	339,993	375,918
0,002	0,003	156,997	409,245	101,998	435,085	0,005	259	258,995	419,046
0,001	0,002	139,998	599,796	84,999	595,914	0,003	225	224,997	598,323

5. Przykładowe obliczenia:

6. Wykres:

Lp.	Teoretyczne		Obliczone
		Re	λ	Re	λ
1	2500	0,026	1165	0,055
2	2400	0,027	890	0,072
3	2300	0,028	723	0,088
4	2200	0,029	689	0,093
5	2000	0,032	593	0,108
6	1800	0,036	598	0,107
7	1600	0,040	534	0,120
8	1400	0,046	510	0,125
9	1200	0,053	481	0,133
10	1000	0,064	379	0,169
11	800	0,080	311	0,205
12	600	0,107	250	0,255
13	400	0,160	207	0,309
14	200	0,320	161	0,396

7 Wnioski:

W wyniku przeprowadzonych pomiarów oraz otrzymanych danych, jakimi były czas przepływu znanej objętości płynu, temperatura tego płynu jak również znane średnice kapilar, przez które przepływał płyn, mogłem z powodzeniem wyznaczyć charakterystykę przepływu rurki kapilarnej. Otrzymana charakterystyka λ=f(Re) (naniesione tylko punkty) została porównana z charakterystyką teoretyczną, przez co możliwe jest zauważenie różnic między rzeczywistym przepływem a teoretycznymi założeniami przepływu.

Obliczona z powyższych zmierzonych danych liczba Reynoldsa nie przekroczyła 1200, należy stwierdzić, że badany przepływ można zaliczyć do przepływu laminarnego.

W tabelce w punkcie 6, w której zostały zestawione i porównane na wykresie teoretyczne i obliczone wartości strat liniowych λ oraz liczby Reynoldsa, wykazują pewne rozbieżności.

Jednak stwierdzić można, że obliczone wartości niewiele się różnią od teoretycznych, co potwierdza poprawność teoretycznych założeń dla przepływu laminarnego. Potwierdza to jednoznacznie wyznaczona doświadczalnie charakterystyka przepływu rurki kapilarnej.

---