Wójtowicz Przemysław
Wydział Mechaniczny
Kierunek Mechanika i Budowa Maszyn
Laboratorium Mechaniki Płynów
Temat: Przepływ cieczy w korycie Venturiego.
Cel ćwiczenia: Doświadczalne sporządzenie charakterystyki h1=f(Q0 koryta mierniczego typu Venturiego o przepływie rwącym oraz wyznaczenie zależności współczynnika przepływu od liczby Froude'a i liczby Reynoldsa.
Zmierzone wielkości:
b1=63[mm],
b2=44[mm],
Tabela pomiarów:
Przyrost wagi: od 250-450g czyli 200g
Wysokość |
Czas |
Przyrost |
Ciężar |
Strumięń masowy |
h1=25mm |
29,19 sek |
6,85*10-3 |
184,265*10-3 |
6,312 |
h2=30mm |
20,85 sek |
9,59*10-3 |
257,971*10-3 |
12,372 |
h3=31mm |
20,35 sek |
9,82*10-3 |
264,158*10-3 |
12,980 |
h4=34mm |
18,40 sek |
10,86*10-3 |
292,134*10-3 |
15,876 |
h5=36mm |
15,58 sek |
12,83*10-3 |
345,127*10-3 |
22,151 |
Rzeczywiste natężenie przepływu |
Teoretyczne natężenie przepływu |
Współczynnik przepływu |
Pole przekroju przepływajacej cieczy |
Prędkość przepływu cieczy |
Liczba Reynoldsa |
Liczba Froude'a |
6,312*10-6 |
2,965*10-4 |
0,021 |
1,575*10-3 |
4,00*10-3 |
0,06 |
6,523*10-5 |
12,372*10-6 |
3,897*10-4 |
0,031 |
1,880*10-3 |
6,58*10-3 |
0,131 |
0,147*10-5 |
12,980*10-6 |
4,094*10-4 |
0,031 |
1,953*10-3 |
6,64*10-3 |
0,137 |
0,144*10-5 |
15,876*10-6 |
4,702*10-4 |
0,033 |
2,142*10-3 |
7,41*10-3 |
0,168 |
0,164*10-5 |
22,151*10-6 |
5,123*10-4 |
0,043 |
2,268*10-3 |
9,766*10-3 |
0,234 |
0,269*10-5 |
Rachunek błędów:
błąd wyznaczenia liczby Reynoldsa:
gdzie:Δh1- błąd odczytu wysokości cieczy, Δh1=0,001 m,
l.p. |
Błąd |
1 |
2,6*10-9 |
2 |
4,386*10-9 |
3 |
4,426*10-9 |
4 |
4,94*10-9 |
5 |
6,50*10-9 |
b) błąd wyznaczenia liczby Froude'a.
l.p. |
Błąd |
1 |
6,5239*10-10 |
2 |
7,4527*10-10 |
3 |
7,0439*10-10 |
4 |
6,5341*10-10 |
5 |
7,6767*10-10 |
c) błąd wyznaczenia prędkości sredniej:
l.p. |
Błąd |
1 |
2,239*10-4 |
2 |
3,221*10-4 |
3 |
3,198*10-4 |
4 |
3,356*10-4 |
5 |
4,263*10-4 |
błąd wyznaczenia rzeczywistego natężenia przepływu:
gdzie: ΔM- błąd rzeczywistej masy przepływu.
l.p. |
Błąd ΔM |
1 |
0,95*10-5 |
2 |
1,33*10-5 |
3 |
1,36*10-5 |
4 |
1,51*10-5 |
5 |
1,78*10-5 |
d1) błąd wyznaczenia ciężaru cieczy odczytanej na wadze.
gdzie:
- błąd przełożenia dżwigni.
- błąd wskazań wagi.
d2) błąd wyznaczenia rzeczywistej masy przepływu.
gdzie: ΔG - błąd ciężaru cieczy.
ΔT - błąd wskazań stopera
ΔT=0,05sek.
l.p. |
Błąd ΔM |
1 |
0,0095 |
2 |
0,0133 |
3 |
0,0136 |
4 |
0,0151 |
5 |
0,0178 |
Wykresy:
h1=f(Qrz)
μ=f(Re)
μ=f(Fr)
Wnioski:
Na podstawie wykonanego ćwiczenia można zauważyć, że rzeczywiste natężenie przepływu wzrasta w sposób proporcjonalny do strumienia cieczy w korycie Venturiego, podobnie zachowuje się współczynnik przepływu, jest on zarówno w funkcji liczby Reynoldsa i liczby Froude'a proporcjonalny. Świadczy to że duży wpływ na przebieg tych zależności ma przekrój przewężenia, oraz prędkość przepływu cieczy w korycie. Podczas przepływu przez koryto cieczy o większym natężeniu można wyraźnie zauważyć przewężenie strefy silnych zaburzeń, w której głębokość wyraźnie wzrasta, a na powierzchni tworzy się poziomy walec, zwany odskokiem Bidone'a.