Wzory
Doświadczalny przepływ objętościowy
Teoretyczny przepływ objętościowy
Szerokość otworu na poziomie wody
Po podstawieniu do wzoru na teoretyczny przepływ objętościowy
Współczynnik określający charakterystykę przepływu ze wzoru na teoretyczny przepływ objętościowy dla każdego punktu pomiarowego
Skalowanie osi wysokości spiętrzenia wody nad dolna krawędzią otworu
Skalowanie osi przepływu objętościowego
Opis symboli użytych we wzorach:
qv - doświadczalny przepływ objętościowy
qv' - teoretyczny przepływ objętościowy
V - objętość przepływającej wody mierzona wodomierzem
t - czas przepływu jednostki cieczy mierzony stoperem
μ - współczynnik określający charakterystykę przepływu
b - szerokość otworu na poziomie wody
h1 - wysokość spiętrzenia wody nad dolna krawędzią otworu
g - przyspieszenie ziemskie
α=30° - kąt rozwarcia otworu
Tabele pomiarowe i wynikowe
Tabela pomiarowa
h1 |
V |
t |
mm |
dm3 |
s |
67,56 |
30 |
64,34 |
62,84 |
30 |
80,31 |
57,62 |
20 |
65,13 |
52,52 |
20 |
81,63 |
48,98 |
20 |
97,97 |
45,9 |
15 |
85 |
40,72 |
10 |
74,75 |
35,94 |
10 |
103,25 |
28,9 |
5 |
105,19 |
25,74 |
5 |
129,69 |
Tabela do wykresu charakterystyki doświadczalnej
h1 |
qv |
mm |
dm3/s |
67,56 |
0,466 |
62,84 |
0,374 |
57,62 |
0,307 |
52,52 |
0,245 |
48,98 |
0,204 |
45,9 |
0,176 |
40,72 |
0,134 |
35,94 |
0,097 |
28,9 |
0,048 |
25,74 |
0,039 |
Tabela do wyznaczenia średniego współczynnika określającego charakterystykę przepływu na podstawie wykresu μ=f(qv)
h1 |
qv |
μ |
||
m |
m3/s |
|
||
0,0676 |
0,0004663 |
0,621 |
||
0,0628 |
0,0003736 |
0,596 |
||
0,0576 |
0,0003071 |
0,609 |
||
0,0525 |
0,0002450 |
0,612 |
||
0,0490 |
0,0002041 |
0,607 |
||
0,0459 |
0,0001765 |
0,618 |
||
0,0407 |
0,0001338 |
0,632 |
||
0,0359 |
0,0000969 |
0,625 |
||
0,0289 |
0,0000475 |
0,529 |
||
0,0257 |
0,0000386 |
0,573 |
||
μśr |
g |
|||
|
m/s2 |
|||
0,61 |
9,81 |
Tabela do wykresu charakterystyki teoretycznej
h1 |
qv' |
mm |
dm3/s |
10 |
0,0039 |
15 |
0,0106 |
20 |
0,0218 |
25 |
0,0382 |
30 |
0,0602 |
35 |
0,0885 |
40 |
0,1236 |
45 |
0,1659 |
50 |
0,2159 |
55 |
0,2739 |
60 |
0,3405 |
65 |
0,4159 |
70 |
0,5006 |
Tabela skalowania osi
h |
hs |
||
mm |
mm |
||
0 |
0 |
||
10 |
24,2 |
||
20 |
48,4 |
||
30 |
72,6 |
||
40 |
96,8 |
||
50 |
121 |
||
60 |
145,2 |
||
70 |
169,4 |
||
80 |
193,6 |
||
qv |
qv s |
||
dm3/s |
dm3/s |
||
0 |
0,00 |
||
0,1 |
0,91 |
||
0,2 |
1,82 |
||
0,3 |
2,73 |
||
0,4 |
3,64 |
||
0,5 |
4,56 |
Przykładowe obliczenia
Wykresy
Wnioski
Punkty wykresu charakterystyki doświadczalnej pokrywają się z linia wykresu teoretycznego, co wskazuje na poprawność przeprowadzonego doświadczenia.
Wielkość przepływu objętościowego wzrasta wraz ze wzrostem wysokości spiętrzenia wody nad dolna krawędzią otworu.
Współczynnik określający charakterystykę przepływu w początkowej fazie wzrostu przepływu objętościowego wzrasta, a następnie stabilizuje się.