2. Wzory wyjściowe i wynikowe:

Prędkość przepływu cieczy:

gdzie:

q_V- strumień objętości, q_V=195dm³/h

D- średnica

Wysokość energii rozporządzalnej w zbiorniku:

gdzie:

z₁- wysokość ciśnienia piezometrycznego w zbiorniku, z=h+160mm

V- prędkość w zbiorniku, V_zb=0

p_B- ciśnienie otoczenia, p_B=1000hPa

ρ- gęstość wody

g- przyspieszenie ziemskie, g=9,80655 m/s²

Wysokość ciśnienia absolutnego w zbiorniku:

Wysokość ciśnienia piezometrycznego w zbiorniku:

Gęstość wody:

gdzie:

t- temperatura, t=9,1°C

Obliczenie kinematycznego współczynnika lepkości:

Obliczenie liczby Reynoldsa dla badanego przepływu:

Współczynnik oporu liniowego:

Wysokość strat liniowych:

Wysokość strat miejscowych:

-na wlocie/wylocie do/ze zbiornika

gdzie:

- współczynnik oporu miejscowego, wlot/wylot do/ze zbiornika

-na kolanku

Współczynnik oporu miejscowego na zmniejszeniu przekroju:

D₁-średnica większa

D₂- średnica mniejsza

Współczynnik oporu miejscowego na zwiększeniu przekroju:

D₁-średnica mniejsza

D₂- średnica większa

3. Przykładowe obliczenia

4. Tablica pomiarów i wyników

Tabela spadków ciśnień

Położenie	1	2	3
	dm	dm	dm
ZBIORNIK 1	112,48	112,48	10,49
WYLOT ZE ZBIOR.1	112,43	112,33	10,33
ZA RURĄ 1	112,22	112,12	10,12
KOLANKO 1	112,15	112,05	10,05
ZA RURĄ 2	111,57	111,46	9,47
KOLANKO 2	111,50	111,39	9,40
ZA RURĄ 3	111,44	111,33	9,34
WLOT-ZBIOR.2	111,33	111,22	9,23
ZBIORNIK.2	111,33	111,22	9,23
WYLOT-ZBIOR.2	111,28	111,17	9,18
ZA RURĄ 4	111,07	110,96	8,97
ZMNIEJSZ. SREDNICY 1	110,93	110,42	8,42
ZA RURĄ 5	110,38	109,87	7,88
ZMNIEJSZ. SREDNICY 2	110,26	109,34	7,34
ZA RURĄ 6	109,31	108,38	6,38
ZWIEKSZ. SREDNICY	108,90	108,79	6,80
ZA RURĄ 7	108,60	108,49	6,50
WLOT-ZBIOR.3	108,49	108,38	6,39
ZBIORNIK 3	108,49	108,38	6,39

1. linia wysokości energii rozporządzalnej

2. linia wysokości ciśnień absolutnych

3. linia wysokości ciśnień piezometrycznych

Tabela pomiarów wysokości ciśnienia piezometrycznego

h+160	odległość*
dm	dm
10,49	0,0
10,26	0,5
10,09	5,6
9,98	6,6
9,79	10,0
9,59	14,4
9,48	15,6
9,42	16,8
9,22	16,2
9,06	11,2
8,01	8,5
7,17	7,7
6,75	6,4
6,55	0,0

*)położenie pomiaru ciśnienia (wpięcia przewodu piezometru)

Tabela wymiarów poszczególnych odcinków rur

RURA	l	d
	mm	mm
R1	615	12,3
R2	1230
R3	184,5
R4	615
R5	249	8,3
R6	214,5	7,15
R7	596,55	12,3

Tabela V, Re, λ dla poszczególnych rur

RURA	V	Re	λ
	m/s
R1,R2,R3 R4,R7	0,456	4181	0,0393
R5	1,001	6196	0,0357
R6	1,349	7192	0,0344

5. Wnioski

Celem przeprowadzonego doświadczenia było wykreślenie wykresu Ancony na podstawie pomiaru wysokości ciśnień piezometrycznych przy użyciu odpowiednich wzorów. Wykres Ancony składa się z 3 linii. Pierwsza z nich-linia energii rozporządzalnej została utworzona na podstawie pierwszego pomiaru wysokości ciśnienia piezometrycznego zsumowanego z wysokością ciśnienia barometrycznego. Jak wynika ze wzoru linia ta na połowie długości zbiornika Z1 jest stała, ponieważ nie występuję tam strata liniowa (prędkość opadania cieczy w zbiorniku jest równa 0). Przy wylocie ze zbiornika następuje spadek energii rozporządzalnej spowodowany stratą miejscową. Na rurze R1 odnotowujemy spadek spowodowany stratą liniową. Taki sam spadek mamy na rurze R4, co wynika z jednakowych długości i średnic rur R1 i R4. Rury R1 i R2 połączone są kolankiem 1, na którym jest strata miejscowa. Następnie w układzie znajduje się rura R2-strata liniowa, jednakże linia energii jest nachylona pod nieco większym kątem do poziomu niż linia energii na rurze R1. Jest to efekt nachylenia rury R2. Dalej mamy kolejne kolanko, na którym strata miejscowa równa jest stracie na kolanku 1-oba kolana mają ten sam kąt łączenia rur. Kolejno strata liniowa na rurze R3. Z rury R3 woda wlatuje do zbiornika Z2, a następnie z niego wypływa rurą R4. Na wlocie i wylocie straty miejscowe, z tym ta na wlocie jest 2 razy większa-2 razy większy współczynnik oporu miejscowego przy tych samych prędkościach i średnicach. Rura R4-strata liniowa, na końcu połączona jest z rurą R5 o mniejszej średnicy, w której prędkość przepływu właśnie z uwagi na mniejszą średnicę jest większa. W miejscu połączenia następuje spadek energii spowodowany stratą miejscową. Potem strata liniowa-rura R5,kolejne zmniejszenie średnicy i strata miejscowa. Dochodzimy w tym momencie do rury R6 gdzie występuje najbardziej burzliwy przepływ z uwagi na największą prędkość. Tutaj także mamy największy kąt opadania linii energii rozporządzalnej. Z rury R6 przechodzimy do R7 o większym przekroju, czyli odnotowujemy kolejny spadek linii energii. Wzdłuż R7 strata liniowa i następnie wlot do ostatniego zbiornika Z3-strata miejscowa. Kolejną linia wykresu Ancony jest linia ciśnień absolutnych. Powstaje ona przed odjęcie od linii energii rozporządzalnej wysokości odpowiednich prędkości występujących w poszczególnych rurach. Jak widzimy jest ona na wykresie nieco obniżona, lecz niemalże jest kopią linii energii rozporządzalnej oprócz miejsc zwężenia przewodu i jego rozszerzenia, gdzie następuje jej wzrost. Linia energii rozporządzalnej nie może rosnąć wzdłuż przewodu czy także na stratach miejscowych (co widzimy na naszym wykresie), za wyjątkiem miejsca, w którym znajduję się pompa w układzie. Natomiast linie ciśnień absolutnych oraz ciśnień piezometrycznych mogą rosnąc na wykresie w takich miejscach jak np. zwiększenie przekroju czy dyfuzor. Ostatnia z naszych linii- linia ciśnień piezometrycznych powstała poprzez odjęcie wysokości ciśnienia barometrycznego od linii ciśnień absolutnych, dlatego też jest ona zawsze równoległa do tej poprzedniej. Na wykresie zostały także zaznaczone punkty pomiarowe wysokości ciśnienia piezometrycznego. Ich bliskie położenie z ostatnią linią potwierdza poprawność obliczeń.

---