1. Schemat stanowiska

Dołączony na osobnej kartce

2. Wzory wyjściowe i wynikowe

Strumień objętości obliczam z zależności:

Aby obliczyć prędkość cieczy korzystam z zależności:

Podstawowym wzorem, z którego wyznaczamy liczbę Reynoldsa Re jest:

gdzie:

Sumę strat miejscowych w punktach 1, 3 i 4 obliczam z zależności:

Straty liniowe na kapilarach
i
wynoszą (na podstawie wzoru Darcy'ego - Weisbacha):

Doświadczalnie współczynnik oporu liniowego
wyznaczam na z zależności:

Otrzymuję następujący wzór:

Teoretyczny współczynnik oporu liniowego
obliczam z zależności:

3. Tabela pomiarowa

3.1 Tabela pomiarowo-wynikowa

							Re
Lp	mm	mm	cm3	s	cm3/s	m/s			mm	mm	mm
1	1033	577	50	48,35	1,03	0,82	1165	0,055	102	668	51	0,086
2	765	437	50	63,32	0,79	0,62	890	0,072	60	510	30	0,108
3	624	360	50	77,94	0,64	0,51	723	0,089	39	414	20	0,134
4	574	334	25	40,85	0,61	0,48	690	0,093	36	395	18	0,134
5	542	320	25	47,53	0,53	0,42	593	0,108	26	340	13	0,171
6	500	292	25	47,06	0,53	0,42	599	0,107	27	343	13	0,156
7	458	263	25	52,69	0,47	0,38	535	0,120	22	306	11	0,185
8	410	239	25	55,18	0,45	0,36	511	0,125	20	293	10	0,178
9	388	227	25	58,56	0,43	0,34	481	0,133	17	276	9	0,189
10	312	188	25	74,25	0,34	0,27	379	0,169	11	217	5	0,237
11	282	164	25	90,44	0,28	0,22	311	0,205	7	178	4	0,338
12	212	128	25	112,5	0,22	0,18	250	0,256	5	143	2	0,374
13	157	102	25	136,9	0,18	0,14	206	0,311	3	118	2	0,362
14	140	85	25	174,47	0,14	0,11	161	0,396	2	93	1	0,595

3.2 Tabela z teoretycznym współczynnikiem oporu liniowego

Lp.	Re
		-	-
1	1200	0,053
2	1000	0,064
3	800	0,080
4	600	0,107
5	400	0,160
6	200	0,320

Oznaczenia symboli:

- wysokość strat ciśnienia na odcinku 14

- wysokość strat ciśnienia na odcinku 34

- wysokość strat miejscowych na odcinku 14

- wysokość strat liniowych na odcinku 14

- liczba Reynoldsa

- objętość cieczy

- czas przepływu cieczy

- kinematyczny współczynnik lepkości

- strumień objętości

- szybkość przepływu cieczy

- wartość średnia strumienia objętości

- średnica rury

- temperatura wody

- współczynnik strat miejscowych w przepływie ze zbiornika do rury

- współczynnik strat miejscowych w przepływie z rury do zbiornika

- współczynnik oporu liniowego

Dane, przydatne do obliczeń:

4. Przykładowe obliczenia

Dla pierwszego pomiaru obliczenia wyglądają następująco:

Strumień objętości:

Prędkość cieczy:

Liczba Reynoldsa Re wynosi:

Kinematyczny współczynnik lepkości obliczam na podstawie wzoru:

Teoretyczny współczynnik oporu liniowego
:

Sumę strat miejscowych w punktach 1, 3 i 4 obliczam z zależności:

Straty liniowe na kapilarach
i
wynoszą (na podstawie wzoru Darcy'ego - Weisbacha):

Doświadczalnie współczynnik oporu liniowego
:

5. Wykresy

5.1 Wykres zależności współczynnika λ od liczby Re

5.2 Wykres zależności wysokości spadku ciśnienia od strumienia objętości

6. Wnioski

Wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa wartość współczynnika oporu liniowego
maleje.

Niewielkie przesunięcie wykresu doświadczalnego w stosunku do teoretycznego wynika z niedokładności pomiarów oraz przybliżeń przyjętych w obliczeniach.

Zależności wysokości strat miejscowych i liniowych (zobrazowane na drugim wykresie) są zależnościami wielomianowymi drugiego stopnia, co wynika z użytych wzorów.

Naczynie Marinota ułatwiło utrzymanie stałego strumienia objętości powietrza, dzięki czemu pomiary stały się dokładniejsze.

Niedokładności pomiarów mogą wynikać z opóźnionego czasu reakcji podczas pomiaru czasu przepływu danej objętości cieczy oraz nieidealnego oka ludzkiego. Mogą one też być wynikiem długiego czasu stabilizowania się ciśnień w manometrach (odczyt
i
).

---