Wzory wyjściowe i wynikowe:
Równanie Bernuliego:
gdzie
,
d to średnica przekroju
Po przekształceniu równanie będzie miało postać:
, gdzie:
,
Przekształcając to równanie możemy obliczyć
, gdzie
D = 20 mm
d = 12 mm
β = d/D = 0,6
g = 9,81 m/s2
h1 = 66,8cm
t = 18,6 ºC
po=1008hPa
Przykładowe obliczenia:
Tabele obliczeń:
Lp |
punkt |
h |
|
jednostka |
- |
cm |
|
1 |
0 |
66,8 |
21 |
2 |
1 |
66,3 |
|
3 |
3 |
63,5 |
|
4 |
4 |
48,7 |
|
5 |
2 |
17,3 |
|
6 |
5 |
23,9 |
|
7 |
6 |
38,7 |
|
8 |
7 |
46,6 |
|
9 |
8 |
51,2 |
|
10 |
9 |
54,3 |
|
11 |
10 |
56,4 |
|
12 |
11 |
58 |
|
13 |
12 |
58,6 |
|
Tabela 1. Wartości zmierzone.
|
x/l |
dx |
hx |
przedział |
- |
cm |
cm |
1 |
0 |
2 |
66,8 |
konfuzor 3-4 |
0,2 |
1,84 |
64,3 |
|
0,4 |
1,68 |
60,4 |
|
0,6 |
1,52 |
54,2 |
|
0,8 |
1,36 |
43,5 |
2 |
1 |
1,2 |
24,3 |
dyfuzor 5-10 |
0,9 |
1,28 |
35,4 |
|
0,8 |
1,36 |
43,5 |
|
0,7 |
1,44 |
49,6 |
|
0,6 |
1,52 |
54,2 |
|
0,5 |
1,6 |
57,7 |
|
0,4 |
1,68 |
60,4 |
|
0,3 |
1,76 |
62,6 |
|
0,2 |
1,84 |
64,3 |
|
0,1 |
1,92 |
65,7 |
|
0 |
2 |
66,8 |
Tabela 2. Wartości teoretyczne
Wykres:
Wykres dołączony na oddzielnej kartce.
Wnioski:
Celem ćwiczenia było doświadczalne wyznaczenie rozkładu ciśnień w zwężce Venturiego i porównanie z rozkładem teoretycznym. Wraz ze zmniejszaniem się średnicy rury wzrastała prędkość przepływu cieczy, malała zaś wysokość ciśnienia by najmniejszą wartość osiągnąć w części cylindrycznej zwężki. Następnie średnica zwiększała się i rosła wysokość ciśnienia. Taka sama zależność występuje w wynikach otrzymanych drogą obliczeń teoretycznych z równania Bernouliego i równania ciągłości. Jednak wyznaczony doświadczalnie rozkład ciśnień w zwężce Venturiego różni się od teoretycznego rozkładu obliczanego dla przepływu idealnego. Wyniki teoretyczne są częstokroć większe od obliczeniowych, co obserwujemy szczególnie w części dyfuzorowej. Pomiary wskazują, że wysokość ciśnienia za zwężką jest mniejsza. Powodem tych różnic są nieuwzględnione w obliczeniach straty liniowe na długości zwężki oraz straty miejscowe wynikające ze zmiany przekroju.