Zespół 6 Grupa COWiG3

1. Paweł Stępień

2. Michał Świętorzecki

3. Kamil Świetnicki

4. Maciej Szramowski

5. Kamil Płudowski

Rok.akad. 2006/2007

Ćwiczenie wykonano: 07.03.2007

Prowadzący: Zbigniew R. Komarzeniec

Sprawozdanie z laboratorium Mechaniki płynów

Temat 16: Przepływ w przewodach wentylacyjnych.

1 Cel ćwiczenia:

• wyznaczanie doświadczalne współczynnika oporów liniowych λ od liczby Reynoldsa λ=λ(Re).

• wyznaczanie doświadczalne zależności współczynnika oporów miejscowych
  od liczby Reynoldsa
  =
  (Re) dla łuku segmentowego.

• Objętościowe natężenie przepływu powietrza Q

2 Dane:

- średnica pierścienia Recknagla D=200mm=0.2m

- temperatura otoczenia t=25^oC

stąd:

- gęstość cieczy manometrycznej
_cm=994 kg/m³

- gęstość powietrza
^'=
=1.2 kg/m³

- kinematyczny współczynnik lepkość
=15.06*10^-6 m²/s

- współczynnik prędkości
=1

- przyspieszenie ziemskie g=9.81 m²/s

- wymiary przewodu a=0.2004m b=0.15m

średnica równoważna przewodu D_r=171,575m

- długość prostego odcinka przewodu L=9.15m

3. Obliczenia:

• prędkość strugi V i natężenie strumienia powietrza Q.

V₀ =
=

A₀ =
=

Q = V₀ A =

A_p =

V_p =

gdzie:

V₀ - prędkość w przewodzie kołowym

V_p - prędkość w przewodzie prostokątnym

A₀ - pole przekroju przewodu kołowego

A_p - pole przekroju przewodu prostokątnego

Q - natężenie strumienia powietrza

h₇ - wysokość słupa wody w mikromanometrze do mierzenia obj. natężenia przepływu

Lp.	Pierscień Recknagla		Prędkość w przewodzie kołowym Vo [m/s]	Natężenie Strumienia Q [m^3/s]	Prędkość w przewodzie prostokątnym Vp [m/s]
	7	Śr. 7 [m]
1	6,08	0,006265				10,08441	0,317	13,7026
						6,45
	2					3,145	0,0031725	7,176135	0,225	9,75085
						3,2
	3					0,72	0,00068	3,322341	0,104	4,51436
						0,64
	4					0,275	0,000255	2,03451	0,064	2,76447
						0,235
	5					0,8	0,00082	3,648352	0,115	4,95734
						0,84
	6					5,195	0,0052275	9,211636	0,289	12,5167
						5,26
	7					4,9	0,00486	8,881941	0,279	12,0687
						4,82
	8					0,11	0,000095	1,2418	0,039	1,68734
						0,08
	9					6,68	0,0066	10,35051	0,325	14,0642
						6,52
	10					2,37	0,002395	6,235087	0,196	8,47217
						2,42
	11					5,125	0,0051875	9,176326	0,288	12,4687
						5,25
	12					2,645	0,0026975	6,617143	0,208	8,9913
						2,75

• współczynnik oporów liniowych, liczba Reynoldsa.

λ

Re

gdzie:

`

λ - współczynnik oporów liniowych

H_l - wysokość słupa wody w mikromanometrze do mierzenia oporów liniowych

Re - liczba Reynoldsa

Lp.	Opór Liniowe na długości Hl		Wspólczynnik oporów liniowych λ	Liczba Reynoldsa Re
		9 [mm]			Śr. 9 [m]
	1	6,09			0,00616	0,009859721	156110,2116
		6,23
	2	3,16				0,00318	0,005089921	111089,1363
		3,20
	3	0,92				0,00098	0,001568592	51431,03107
		1,04
	4	0,50				0,000555	0,000888335	31494,94577
		0,61
	5	1,39				0,001445	0,002312873	56477,79086
		1,50
	6	5,63				0,00559	0,008947377	142599,4319
		5,55
	7	5,26				0,00529	0,008467195	137495,6344
		5,32
	8	0,86				0,000825	0,001320498	19223,5051
		0,79
	9	6,46				0,006495	0,010395923	160229,5978
		6,53
	10	2,86				0,002875	0,004601737	96521,38244
		2,89
	11	5,55				0,005605	0,008971386	142052,8101
		5,66
	12	3,04				0,003075	0,004921857	102435,7382
		3,11

• współczynnik oporów miejscowych na luku segmentowym i liczba Reynoldsa.

gdzie:

- współczynnik oporów miejscowych na luku segmentowym

H_m - wysokość słupa wody w mikrometrze do mierzenia oporów miejscowych na łuku segmentowym

Lp.	Opory Miejscowe na łuku Hm		Liczba Reynoldsa	Współczynnik oporów miejscowych	Prędkość w przewodzie kołowym Vo [m/s]
		8 [mm]				Śr. 8 [m]
	1	3,57				0,00362	133923,0478	5,826903096	10,0844055
		3,67
	2	2,01					0,00198	95300,59276	4,478722325	7,176134635
		1,95
	3	0,72					0,000785	44121,39578	3,835349655	3,322341102
		0,85
	4	0,26					0,00021	27018,7266	1,675478917	2,034510113
		0,16
	5	0,9					0,00081	48450,88483	3,603859535	3,648351628
		0,72
	6	2,81					0,002715	122332,4877	4,784235793	9,21163632
		2,62
	7	2,77					0,00274	117954,0674	5,007514216	8,881941274
		2,71
	8	0,21					0,000165	16491,36444	2,156810079	1,241799742
		0,12
	9	3,64					0,00362	137456,9662	5,677097664	10,35050955
		3,6
	10	1,33					0,00134	82803,28096	3,4885247	6,235087056
		1,35
	11	3,01					0,002975	121863,5545	5,262567483	9,176325654
		2,94
	12	1,53					0,001555	87877,05887	3,814515899	6,617142533
		1,58

4 Wnioski:

Z wykresu nr.1 dotyczącego oporów miejscowych wywnioskowaliśmy, ze opór miejscowy wzrasta wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa. Punkty najbardziej odbiegają od linii trendu na początku wykresu co najprawdopodobniej spowodowane jest sporym błędem odczytu przy małych wartościach. Współczynnik oporów miejscowych wacha się od 1.6 do 5.85.

---