Wydział WNiG	Skład grupy:		Rok II		Grupa	Zespół
Hydromechanika laboratorium	Temat: Pomiar natężenia przepływu z wykorzystaniem rurki P-P, zwężki Venturiego oraz kryzy.					Ćwiczenie nr.
Data wykonania	Data oddania	Zwrot do poprawki		Data oddania		Data zalicz.	Ocena
Uwagi :

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zależności liczby przepływu Q od liczby Reynoldsa Re kolejno dla kryzy, zwężki oraz rury P-P (Pitota-Prandtla). Wykres f(x) = Q(Re) umożliwia wyznaczenie strumienia objętości (objętościowego natężenia przepływu) płynu na podstawie pomiaru różnicy ciśnień.

Część teoretyczna:

Zwężka wbudowana do rurociągu powoduje zmniejszenie przekroju poprzecznego, a tym samym wzrost średniej prędkości przepływu i energii -kinetycznej a co za tym idzie wzrost ciśnienia dynamicznego w danym przekroju. W tym ćwiczeniu wykorzystano kryzę ISA, dyszę Venturiego i rurkę P-P w których znajdują się otwory impulsowe do odbioru ciśnienia, którego wartość następnie odczytujemy na manometrach ciśnieniowych.

Przebieg ćwiczenia:

Przebieg ćwiczenia polega na pomiarze ciśnień na każdym badanym elemencie dla takiej samej prędkości strumienia powietrza. Przy jednakowej wartości prędkości odczytujemy wskazania (wychylenia) cieczy w manometrach ciśnieniowych. W celu uzyskania faktycznej wysokości słupa cieczy otrzymany wynik mnożymy przez wartość przekładni 1:2 bądź 1:5

przełożenie (1:2; 1:5)

Wartość ciśnienia dla poszczególnych pomiarów obliczamy ze wzoru:

p= ρ_cieczy*g*h

gdzie : ρ_cieczy= 800 kg/m³

g= 9.81 m/s²

Po otrzymaniu ciśnienia dla poszczególnych przekrojów obliczamy prędkość w tych miejscach oraz przepływ powietrza korzystając z następujących wzorów:

Następnie znając średnią prędkość, która jest taka sama w danym pomiarze dla wszystkich elementów oraz dynamiczny współczynnik lepkości liczymy liczbę Reynoldsa:

gdzie: = 16 * 10^-6

Aby dokonać niezbędnych obliczeń w ćwiczeniu wykorzystaliśmy następujące dane:

Średnica rury P-P : R= 75mm = 0,075 m

Średnica kryzy: D_k = 106 mm = 0,106 m

Średnica zwężki: D_z = 95 mm = 0,095 m

Liczba przepływu dla kryzy: α_k= 0,723

Liczba przepływu dla zwężki: α_z= 1,12

Liczba przepływu dla rurki P-P 0,8

Gęstość cieczy : ρ_cieczy= 800 kg/m³

Gęstość powietrza : ρ_powietrza= 1,15 kg/m³

Wzory wykorzystane do obliczeń:

- dla wykresu

przełożenie (1:2; 1:5)

Zestawienie obliczeń dla kryzy:

długość l [mm]	długość l [m]	wysokość h [m]	ciśnienie [Pa]	prędkość [m/s]	przepływ Q[m^3/s]
6	0,006	0,003	23,54	6,40	0,063
7	0,007	0,0035	27,47	6,91	0,068
11	0,011	0,0055	43,16	8,66	0,086
18	0,018	0,009	70,63	11,08	0,109
21	0,021	0,0105	82,40	11,97	0,118
39	0,039	0,0195	153,04	16,31	0,161
42	0,042	0,021	164,81	16,93	0,167
75	0,075	0,0375	294,30	22,62	0,223
67	0,067	0,0335	262,91	21,38	0,211
54	0,054	0,027	211,90	19,20	0,190

Zestawienie obliczeń dla zwężki:

długość l [mm]	długość l [m]	wysokość h [m]	ciśnienie [Pa]	prędkość [m/s]	przepływ Q[m^3/s]
11	0,011	0,0022	17,27	5,48	0,043
12	0,012	0,0024	18,84	5,72	0,045
19	0,019	0,0038	29,82	7,20	0,057
31	0,031	0,0062	48,66	9,20	0,073
37	0,037	0,0074	58,08	10,05	0,080
52	0,052	0,0104	81,62	11,91	0,095
72	0,072	0,0144	113,01	14,02	0,111
91	0,091	0,0182	142,83	15,76	0,125
112	0,112	0,0224	175,80	17,49	0,139
127	0,127	0,0254	199,34	18,62	0,148

Zestawienie obliczeń dla rurki P-P:

długość l [mm]	długość l [m]	wysokość h [m]	ciśnienie [Pa]	prędkość [m/s]	przepływ Q[m^3/s]
4	0,004	0,002	15,70	5,22	0,074
4	0,004	0,002	15,70	5,22	0,074
5	0,005	0,0025	19,62	5,84	0,083
7	0,007	0,0035	27,47	6,91	0,098
9	0,009	0,0045	35,32	7,84	0,111
12	0,012	0,006	47,09	9,05	0,128
14	0,014	0,007	54,94	9,77	0,138
15	0,015	0,0075	58,86	10,12	0,143
20	0,02	0,01	78,48	11,68	0,165
30	0,03	0,015	117,72	14,31	0,202

Wartość liczby Reynoldsa dla poszczególnych elementów:

Liczba reynoldsa dla rurki p-p	Liczba reynoldsa dla zwężki	Liczba reynoldsa dla kryzy
48981,5	32535,7	42392,8
48981,5	33982,5	45789,5
54763,0	42760,3	57400,1
64796,4	54619,2	73426,5
73472,2	59671,2	79309,7
84838,4	70740,1	108080,9
91635,9	83239,7	112160,8
94852,2	93580,4	149881,2
109525,9	103818,1	141662,2
134141,3	110551,9	127178,4

Wykres zależności liczby przepływu Q do wartości liczby Reynoldsa:

---