Dane do ćwiczenia:
b1 = 63 mm = 0,063 m
b2 = 43 mm = 0,043 m
K = 26,9
Tabela pomiarowa :
h1 |
T |
D |
[ mm ] |
[ s ] |
|
24 37 44 53 63 |
28,75 21,16 16,60 15,65 15,60 |
0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 |
Wzory do obliczeń :
Ciężar cieczy jest równy
G = D K
gdzie :
D - przyrost ciężaru odczytany w czasie T
K - przełożenie dzwigni
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
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 |
Q |
Qt |
μ |
[ kg ] |
[ kg/s] |
[ m3/s] |
[ m3/s] |
|
5,38 |
0,18713043 |
0,00018713 |
0,00027257 |
0,68653312 |
8,07 |
0,38137996 |
0,00038138 |
0,00052176 |
0,7309526 |
8,07 |
0,48614458 |
0,00048614 |
0,00067662 |
0,71848939 |
10,76 |
0,68753994 |
0,00068754 |
0,0008945 |
0,76863128 |
13,45 |
0,86217949 |
0,00086218 |
0,00115925 |
0,7437394 |
A |
v |
ν |
Re |
Fr |
[m2] |
[ m/s] |
|
|
|
0,001512 |
0,123763515 |
0,68620696 |
10979,3115 |
0,06505865 |
0,002331 |
0,163612167 |
0,85202112 |
21016,5211 |
0,07374974 |
0,002772 |
0,175376832 |
0,92912862 |
27254,4396 |
0,07125622 |
0,003339 |
0,205911931 |
1,01973526 |
36030,6458 |
0,08154891 |
0,003969 |
0,217228392 |
1,11178235 |
46694,8588 |
0,07635256 |
Charakterystyki :
Zależność wysokości koryta Venturiego w funkcji
rzeczywistego natężenia przepływu
h1 = f ( Qrz )
h1 [ m ]
Qrz [m3/s]
Zależność współczynnika przepływu w funkcji liczby Reynoldsa
= f ( Re )
μ
Re
Zależność współczynnika przepływu w funkcji liczby Froude'a
= f ( Fr )
μ
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 .