POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ I MECHANIKI PŁYNÓW |
Temat: Przepływ przez zwężkę Venturiego. |
Nr ćwiczenia 4.13 |
Rafał Cisowski wydział : Mechaniczno-Energetyczny Rok III sekcja 3 |
Data ćwiczenia: 30.10.1995.
|
Ocena: |
Uwagi prowadzącego:
|
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie rozkładu ciśnień w zwężce Venturiego oraz porównanie wyników z rozkładem ciśnień otrzymanym z obliczeń.
2.Schemat stanowiska pomiarowego.
Zo- zbiornik cyrkulacyjny
P - pompa
R - zawór regulacyjny
Z - zwężka Venturiego
M - bateria manometrów hydrostatycznych
Zm - zbiornik mierniczy
T - termometr
3.Pomiary i obliczenia.
Nr |
dx [mm] |
hpiez [mm] |
hteor [mm] |
hstr [mm] |
Re |
Δh1x [mm] |
vx [m/s2 |
λx |
1 |
20,00 |
615 |
615 |
615 |
22309 |
0 |
1,15 |
0,0581 |
3 |
17,83 |
586 |
502 |
496 |
25024 |
6 |
1,45 |
0,0597 |
4 |
13,93 |
426 |
357 |
322 |
32031 |
35 |
2,37 |
0,0633 |
2 |
11,90 |
103 |
169 |
149 |
37495 |
20 |
3,25 |
0,0657 |
5 |
12,59 |
172 |
252 |
231 |
35439 |
21 |
2,91 |
0,0648 |
6 |
14,00 |
331 |
342 |
321 |
31870 |
21 |
2,35 |
0,0632 |
7 |
15,41 |
420 |
401 |
385 |
28954 |
16 |
1,94 |
0,0618 |
8 |
16,79 |
490 |
457 |
443 |
26575 |
14 |
1,63 |
0,0605 |
9 |
18,17 |
512 |
499 |
480 |
24556 |
19 |
1,39 |
0,0594 |
10 |
18,69 |
547 |
531 |
512 |
23873 |
18 |
1,32 |
0,0591 |
11 |
20,00 |
574 |
544 |
520 |
22309 |
24 |
1,15 |
0,0581 |
Q= 0.362 dm /s =0.000362m3/s
g= 9.81 m/s2
ν=1.033 ⋅10-6 m2/s - dla temperatury 292 K
Z równania Bernoulliego obliczam Δhobl :
Liczba Reynoldsa :
Równanie Bernoulligo (dla przepływu rzeczywistego) ma postać :
gdzie:α1 ,αx - współczynniki Coriolisa
Δh1x - wysokość strat energii pomiędzy przekrojem 1 i x , liczona z zależności:
4.Schemat zwężki Venturiego użytej w czasie doświadczenia:
5.Przykłady obliczeń:
Wysokość ciśnienia bez uwzględniania strat :
hobl=h1 - Δh2=h1 - = 0.630 - = 0,502[m]
hobl=0.502 m =502 mm
Prędkość przepływu cieczy :
== 1,45 m/s
Liczba Reynoldsa :
==25024
Współczynnik oporu liniowego λ2:
==0.0597
Wysokość strat energii:
= = 6 mm
6. Wykres zależności wysokości ciśnienia od miejsca poboru ciśnienia na długości zwężki Venturiego
7.Wnioski:
1. Podczas przepływu płynu przez zwężkę Venturiego obserwujemy różny spadek wysokości ciśnienia w poszczególnych punktach zwężki, co jest spowodowane zmiennymi średnicami zwężki, wysokość ciśnienia zmienia się od 615 mm do 103 mm.
2. Wykres obrazuje te zmiany : - w części pierwszej zwężki (konfuzorze) zmierzona wysokość ciśnienia jest nieco wyższa od teoretycznej,
- w części cylindrycznej pomiary odbiegają znacznie od teorii, jest to spowodowane stratami wynikającymi z kontrakcji strugi, straty kontrakcji nie są nawet uwzględniane przy wyznaczaniu wysokości ciśnienia teoretycznego ze stratami,
- w ostatniej części (dyfuzorze) wykresy wysokości teoretycznej i zmierzonej ciśnienia zachowują się podobnie.
3. Wysokość ciśnienie na wejściu do zwężki wynosiła 615 mm , a za zwężką 574 mm , świadczy to o stratach przepływu z jakimi musimy się liczyć stosując zwężki w instalacjach.