Piotr Juza

Sekcja I

Grupa 4a

Podstawy hemodynamiki. Badanie oporu naczyniowego i wyznaczenie prędkości

krytycznej przepływu cieczy.

Cel ćwiczenia:

Pomiar oporu naczyniowego i wyznaczenie prędkości krytycznej dla jednego i dwóch przewodów elastycznych.

Metoda pomiarowa:

Przed przystąpieniem do wykonywania pomiarów należy ustawić poziom wody w manometrach aby uzyskać odpowiednie ciśnienie.

Pierwszym krokiem jest wyznaczenie objętości kolbki miarowej (ΔV) za pomocą menzurki.

Następnie należy zmierzyć stoperem czas (Δt) napełniania kolby miarowej dla kolejnych ciśnień, podczas przepływu cieczy przez 1 oraz 2 przewody elastyczne.

Pomiary:

Objętość kolby pomiarowej ΔV= 21cm3= 2,1* 10-5

Tabele pomiarowe:

Lp

p1* 102

[0x01 graphic
]

p2 * 102

[0x01 graphic
]

Δp * 102

[0x01 graphic
]

t [s]

Q

[0x01 graphic
]

R

[0x01 graphic
]

0x01 graphic

1

40

41,2

1,2

6,81

3,08*10-6

3,89*107

0,083

2

36

41

5

7,79

2,70*10-6

1,85*108

0,021

3

32

40,9

8,9

7,07

2,97*10-6

3,00*108

0,012

4

28

40,1

12,1

5,97

3,52*10-6

3,44*108

0,011

5

24

39,8

15,8

5,56

3,78*10-6

4,18*108

0,008

6

20

38,5

18,5

7,09

2,96*10-6

6,25*108

0,007

7

16

37,8

21,8

6,34

3,31*10-6

6,58*108

0,006

8

12

36,7

24,7

6,37

3,30*10-6

7,49*108

0,006

9

8

35,9

27,9

4,90

4,29*10-6

6,51*108

0,006

10

4

35,4

31,4

6,35

3,31*10-6

9,49*108

0,005

Obliczenia:

▪ Obliczamy natężenie przepływu (Q) ze wzoru:

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

▪ Wyliczamy opór naczyniowy (R) posługując się wzorem:

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

Otrzymane wyniki porównujemy z wartościami obliczonymi na podstawie wzoru:

0x01 graphic
,

gdzie

l = 500mm=0,5m

η = 103 0x01 graphic

r = 1,25 mm= 1,25 * 10-3 m

0x01 graphic
0x01 graphic

▪ Przeprowadzamy ocenę błędów ze wzoru:

0x01 graphic
,

gdzie:

0x01 graphic

Δt = 0,01s

ΔV = 0,1*10-8 m3

▪ Obliczamy prędkość krytyczną Vk dla kapilary z równania:

0x01 graphic
[m/s] ,

gdzie: Re= 2000

ρ= 103 kg/m3

η= 10-3 N*s/m2

r= 1,25mm= 1,25 * 10-3 m

0x01 graphic

Wnioski:

Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że strumień natężenia przepływu rośnie wraz ze wzrostem zmiany ciśnienia Δp. Opór naczyniowy jest stały (w określonych warunkach zmiany ciśnienia Δp). Prędkość krytyczna dla pojedynczego przewodu waha się w granicach 0x01 graphic
m/s.

0x01 graphic