Kurek Grzegorz

Wydział Mechaniczny

Kierunek Mechanika i Budowa Maszyn

Gr lab 3

Laboratorium Mechaniki Płynów

Temat: Przepływ cieczy w korycie Venturiego.

Cel ćwiczenia: 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.

Wzory do obliczeń :

1. Ciężar cieczy jest równy

G = D *K

gdzie :

D - przyrost ciężaru odczytany w czasie T

K - przełożenie dzwigni

2. Strumień masowy M

M = G / T [ kg/s]

gdzie :

G - ciężar cieczy T

T - czas

Rzeczywiste natężenie przepływu

gdzie :

M - strumień masowy

ρ - gęstość wody ≅ 1000 kg / m³

3. Teoretyczne natężenie przepływu :

gdzie :

b₂ - szerokość zwężenia koryta

h₁ - wysokość cieczy w korycie

g - przyśpieszenie ziemskie

4. Współczynnik przepływu :

5. Prędkość przepływu cieczy :

gdzie :

A - pole przekroju przepływającej cieczy , A = b_1* h₁

b₁ - szerokość koryta

6. Liczba Reynoldsa :

:

gdzie :

υ - lepkość kinematyczna

υ = 1,5 *10^-6 [ m²/s ]

7. Liczba Froude'a :

Zmierzone wielkości:

b₁=60[mm],

b₂=43[mm],

Tabela pomiarów:

Rachunek błędów:

1. błąd wyznaczenia liczby Reynoldsa:

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

b) błąd wyznaczenia liczby Froude'a.

c) błąd wyznaczenia prędkości sredniej:

4. błąd wyznaczenia rzeczywistego natężenia przepływu:

gdzie: ΔM- błąd rzeczywistej masy przepływu.

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.

Wykresy:

h₁=f(Q_rz)

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 obskokiem Bidone'a.

Uwaga!

Ponieważ pomiary dla przelewu i koryta były przeprowadzane jednocześnie stąd wspólna tabela pomiarowa dla obu ćwiczeń dołączona jest do sprawozdania o przelewie.

---