POLITECHNIKA OPOLSKA

w OPOLU

Laboratorium mechaniki płynów

Temat:Koryto Venturiego.

Radosław Zajdel

wydz. Mechaniczny

kier. Mechanika i Budowa Maszyn

rok III sem. VI

Celem ćwiczenia jest doświadczalne sporządzenie charakterystyki h₁=f(Q) koryta mierniczego typu Venturiego o przepływie rwącym oraz wyznaczenie zależności współczynnika przepływu od liczby Froude'a i liczby Reynoldsa.

Tabela pomiarowa, obliczenia:

Lp.	Poziom cieczy [m]	Czas wypływu [s]	Przyrost masy [kg]
1	0,013	57,9	0,1
2	0,022	15,72	0,1
3	0,031	9,13	0,1
4	0,039	6,62	0,1
5	0,045	5,31	0,1

• b₁ = 64 mm = 0,064 m

• b₂ = 44 mm = 0,044 m

Ciężar cieczy:

G = D*K

gdzie :

D - przyrost ciężaru = 0,1 [kg]

K - przełożenie dzwigni =26,9

Strumień masowy:

M = G / T [ kg/s]

gdzie :

G - ciężar cieczy

T - czas

Rzeczywiste natężenie przepływu:

gdzie :

M - strumień masowy

ρ - gęstość wody ≅ 1000 kg / m³

Teoretyczne natężenie przepływu :

gdzie :

b₂ - szerokość zwężenia koryta

h₁ - wysokość cieczy w korycie

g - przyśpieszenie ziemskie

Współczynnik przepływu :

Prędkość przepływu cieczy :

gdzie :

A - pole przekroju przepływającej cieczy , A = b₁ h₁

b₁ - szerokość koryta

Liczba Reynoldsa :

:

gdzie :

υ - lepkość kinematyczna

υ = 1,5 *10^-6 [ m²/s ]

Liczba Froude'a :

Tabele z obliczonymi wartościami:

G	M	QR	QT	μ
[ kg ]	[ kg/s]	[ m^3/s]	[ m^3/s]
2,69	0,0464	0,0000464	0,0001095	0,4237
2,69	0,1711	0,0001711	0,0002411	0,7096
2,69	0,2946	0,0002946	0,0004032	0,7306
2,69	0,4063	0,0004063	0,0005690	0,7140
2,69	0,5065	0,0005065	0,0007053	0,7181

A	v	ν	Re	Fr
[m^2]	[ m/s]
0,000832	0,0557	0,50503	4376,92	0,02432
0,001408	0,1215	0,65699	9635,85	0,06823
0,001984	0,1512	0,77988	16117,52	0,07498
0,002496	0,1627	0,87474	22743,24	0,06901
0,002880	0,1758	0,88290	26487,00	0,06983

Obliczanie błędów:

Błąd wyznaczenia liczby Reynoldsa:

gdzie: Δh₁- błąd odczytu wysokości cieczy, Δh₁=0,001 m,

Błąd wyznaczenia liczby Froude'a.

Błąd wyznaczenia prędkości sredniej:

Błąd wyznaczenia rzeczywistego natężenia przepływu:

gdzie: ΔM- błąd rzeczywistej masy przepływu.

1) błąd wyznaczenia ciężaru cieczy odczytanej na wadze.

gdzie:
- błąd przełożenia dżwigni.

- błąd wskazań wagi.

2) błąd wyznaczenia rzeczywistej masy przepływu.

gdzie: ΔG - błąd ciężaru cieczy.

ΔT - błąd wskazań stopera

ΔT=0,05sek.

Tabela z wyznaczonymi błędami:

Lp.	ΔRe	ΔFr	ΔV	ΔM	ΔQR
1	0,00011029	0,0018706	0,00516133	0,0048294	0,000004829
2	0,00018493	0,0031080	0,00742237	0,0181842	0,000018184
3	0,00019387	0,0024241	0,00711005	0,0319854	0,000031985
4	0,00018599	0,0017734	0,00671730	0,0449572	0,000044957
5	0,00019911	0,0015552	0,00665611	0,0569923	0,000056992

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.

---