Pomiar objętości w przewodzie- strumień objętości.

Stałe liczbowe wykorzystywane w obliczeniach:

ρ_c = 800 [kg/ m³]

ρ = 1,2 [kg/ m³]

g = 9,81 [m/ s²]

D = 29 [mm] = 0,029 [m]

n= 0,5

V = 0,2 [m³]

l- długość słupa cieczy

k- stosunek prędkości średniej do prędkości maksymalnej.

υ= 1,5*10^-5 [m²/s]

ĆWICZENIE 2

lp.	czas przepływu t [s]	wychylenia manometru l [mm]	Prędkość średnia Vśr [m/s]	Prędkość Maksymalna Vmax [m/s]		Błąd Δk	Liczba Reynoldsa Re*10^-4	Błąd liczby Reynoldsa ΔRe*10^-4
1	13	120	23,3	28,0	0,83	0,008	4,50	0,026
2	13,5	107,5	22,4	26,5	0,85	0,009	4,34	0,025
3	14,5	102,5	20,9	25,9	0,81	0,009	4,00	0,023
4	15,5	87,5	19,6	24,0	0,82	0,009	3,78	0,021
5	16,5	78,0	18,5	22,6	0,81	0,01	3,55	0,02
6	17,5	63,0	17,3	20,3	0,85	0,011	3,34	0,019
7	20,5	50,0	14,8	18,0	0,82	0,013	2,86	0,016
8	22,5	39,0	13,5	16,0	0,84	0,015	2,60	0,014
9	28,5	27,0	10,6	13,3	0,80	0,019	2,05	0,011
10	31,5	18,0	9,6	10,1	0,89	0,029	1,86	0,01

Gdzie Δk obliczamy ze wzoru:

ΔR_e obliczam ze wzoru:

R_e obliczam ze wzoru:

v_sr- obliczam ze wzoru:

v_max- ze wzoru:

p_d- ze wzoru:

ĆWICZENIE 1

Przepływ obliczam ze wzoru:

Gdzie pole pod krzywą: S_Q = 179,5 [ cm³/ s ] , k₁ = 16 , k₂ = 100

Q= π S_Q k₁ k₂ = 0,903 [
]

ΔV= 0,5 [m/ s]

Δr²= 2r Δr - zaznaczono na wykresach

Δr= 0,001 [m]

ΔS_Q- błąd obliczony z pola błędów

ΔS_Q=6,15

ΔQ= π ΔS_Q k₁ k₂ =0,031 [
]

Wyznaczam prędkość średnią ze wzoru:

=7,18

Wyznaczam współczynnik Coriollisa ze wzoru:

Gdzie pole pod krzywą S_α = 210 [
]

k₃= 16

k₄= 88

ΔS_α=0,001

ΔV³= 3V² ΔV - bląd zaznaczony na wykresie

Δα obliczam ze wzoru:

Δα= 0,11

ΔQ - obliczamy ze wzoru:

Gdzie : Δv= 0,5 [m/s] -przyjmujemy

Δr²= 10^-6 [m]

Wnioski:

Zauważamy że wraz ze wzrostem odległości od krawędzi przewodu rośnie prędkość.

Przy ściankach przewodu jest ona najniższa, związane jest to z tarciem powietrza o ścianki przewodu.

Zauważamy także, że prędkość maksymalna nie znajduje się w centrum przewodu lecz prawie w połowie promienia przewodu. Wraz ze wzrostem prędkości wrasta strumień objętościowy.

Z naszych obliczeń wynika o czym mówi współczynnik Corriolisa, że prędkość średnia jest dwukrotnie mniejsza od prędkości maksymalnej.

Lp.	Współrzędne punktu pomiarowego		Prędkość w punkcie pomiarowym	Strumień objętości	Błąd strumienia objętości	Prędkość średnia
	r [mm]	r/R	v [m/s]	Q[m^3/s]	ΔQ[m^3/s]	vśr
1	190	0,95	1,9; 2,0; 1,4; 1,6;	0,196	0,057	1,73
2	180	0,9	1,8; 1,9; 1,5; 1,5;	0,17	0,051	1,68
3	170	0,85	1,5; 1,6; 2,4; 1,7;	0,16	0,045	1,80
4	160	0,8	5,5; 5,5; 4,6; 4,5;	0,4	0,04	5,00
5	150	0,75	9,4; 9,5; 9,3; 7,0;	0,62	0,035	8,80
6	140	0,7	10,7; 11,0; 10,6; 10,4;	0,66	0,031	10,68
7	130	0,65	10,6; 10,5; 11,2; 11,6;	0,58	0,026	10,98
8	120	0,6	10,6; 10,6; 11,3; 11,5;	0,5	0,023	11,00
9	110	0,55	10,6; 10,5; 11,4; 11,3;	0,42	0,02	11,00
10	100	0,5	10,5; 10,5; 11,5; 11,1;	0,34	0,016	10,90
11	90	0,45	10,5; 10,4; 11,2; 11,3;	0,28	0,013	10,90
12	80	0,4	10,5; 10,4; 11,1; 11,1;	0,22	0,01	10,78
13	70	0,35	10,5; 10,5; 11,3; 11,0;	0,17	0,008	10,80
14	60	0,3	10,6; 10,5; 11,1; 11,2;	0,13	0,006	10,90
15	50	0,25	10,8; 10,4; 11,0; 11,0;	0,08	0,004	10,80
16	40	0,2	10,4; 10,4; 10,9; 10,9;	0,05	0,003	10,65
17	30	0,15	10,5; 10,5; 10,7; 11,0;	0,03	0,002	10,68
18	20	0,1	10,4; 10,6; 10,7; 10,6;	0,013	0,0006	10,58
19	10	0,05	10,7; 10,7; 10,7; 10,8;	0,003	0,0001	10,70
20	0	0	10,7; 10,5;	0	0	10,60

---