Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów |
Sprawozdanie z mechaniki płynów |
Data: 97.01.06 |
Maciej Loret |
Temat: Modelowanie strugi zatopionej.
|
Nr ćwiczenia: 4.16 |
Uwagi:
|
1. Cel ćwiczenia.
- wyznaczenie prędkości miejscowych wzdłuż osi strugi
- wyznaczenie profili składowych osiowych prędkości w przekrojach poprzecznych
2. Stanowisko pomiarowe.
- temp. wody t = 6,2 [°C]
- dane kryzy: d = 39 [mm]
D = 52,1 [mm]
l1 = 52 [mm]
l2 = 26 [mm]
l2' = 24,2 [mm]
3. Tabele pomiarowe.
Nr |
x |
xrz |
l |
lrz |
v |
vp |
voś |
vśr |
|
[mm] |
[mm] |
[mm] |
[mm] |
[m/s] |
[m/s] |
[m/s] |
[m/s] |
1 |
45 |
27 |
302 |
151 |
1,72 |
0,525 |
1,578 |
1,430 |
2 |
75 |
57 |
291 |
145 |
1,69 |
0,515 |
1,578 |
1,254 |
3 |
105 |
87 |
283 |
141 |
1,66 |
0,506 |
1,578 |
1,090 |
4 |
135 |
117 |
278 |
139 |
1,65 |
0,503 |
1,578 |
0,931 |
5 |
165 |
147 |
270 |
135 |
1,63 |
0,497 |
1,578 |
0,799 |
6 |
195 |
177 |
252 |
126 |
1,57 |
0,479 |
0,927 |
0,437 |
7 |
225 |
207 |
236 |
118 |
1,52 |
0,464 |
0,827 |
0,389 |
8 |
255 |
237 |
207 |
103 |
1,42 |
0,433 |
0,745 |
0,351 |
9 |
285 |
267 |
169 |
84 |
1,28 |
0,390 |
0,679 |
0,320 |
10 |
315 |
297 |
143 |
71 |
1,18 |
0,360 |
0,623 |
0,293 |
11 |
345 |
327 |
123 |
61 |
1,09 |
0,332 |
0,576 |
0,271 |
12 |
375 |
357 |
101 |
50 |
0,99 |
0,302 |
0,535 |
0,252 |
13 |
405 |
387 |
82 |
41 |
0,90 |
0,274 |
0,500 |
0,235 |
14 |
435 |
417 |
75 |
37 |
0,85 |
0,259 |
0,469 |
0,221 |
15 |
465 |
447 |
59 |
29 |
0,75 |
0,229 |
0,442 |
0,208 |
16 |
495 |
477 |
54 |
27 |
0,73 |
0,223 |
0,418 |
0,197 |
17 |
525 |
507 |
45 |
22 |
0,66 |
0,201 |
0,396 |
0,186 |
18 |
555 |
537 |
46 |
23 |
0,67 |
0,204 |
0,376 |
0,177 |
x - umowna odległość od wylotu dyszy
xrz - rzeczywista odległość od wylotu dyszy
l - różnica ciśnień (pod kątem 30°)
lrz - rzeczywista różnica ciśnień
v - prędkość miejscowa płynu w osi strugi (struga modelowa - woda)
vp - prędkość miejscowa powietrza w osi strugi (struga rzeczywista - powietrze)
voś - prędkość miejscowa płynu w osi strugi wg Abramowicza
voś - prędkość średnia płynu w osi strugi wg Abramowicza
4. Przykład obliczeń.
- obliczenie natężenia przepływu czynnika modelowego qv
qv = 1,79 [dm3/s]
- dla zadanego podobieństwa ξl = 30
- oraz podobieństwa
prędkość miejscowa powietrza (dla pierwszego pomiaru):
[dm3/s]
- obliczenie prędkości miejscowej płynu w osi strugi wg Abramowicza
-- dł. odcinka początkowego (dla wylotu cylindrycznego bez przewężenia a=0,08):
[m]
-- prędkość w osi strugi (na odcinku początkowym):
-- prędkość w osi strugi (za odcinkiem początkowym):
-- prędkość średnia (na odcinku początkowym):
-- prędkość średnia (za odcinkiem początkowym):
6. Wnioski.
Teoria mówi, że prędkość w strefie rdzenia potencjalnego nie zmienia się.
W naszym ćwiczeniu zmienia się ona stosunkowo niewiele (około 5%). Prawdopodobnie w trakcie doświadczenia zmieniało się natężenie przepływu, gdyż prędkość miejscowa płynu w osi strugi (struga modelowa - woda) - v i prędkość miejscowa płynu w osi strugi wg Abramowicza - voś po początkowej zgodności w strefie rdzenia potencjalnego stają się bardzo rozbieżne strefie przejściowej.