SPRAWOZDANIE
LABORATORIUM
MECHANIKA PŁYNÓW
TEMAT:
OPŁYW WALCA KOŁOWEGO
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie rozkładu ciśnienia dynamicznego na powierzchni walca kołowego opływanego płynem rzeczywistym oraz określenie współczynnika oporu Cx.
2. Schemat stanowiska
3. Tabela obliczeniowo-pomiarowa
L.p. | αi[0] |
hdi[mm] |
αi[rad] |
cos(α) | Pdi[Pa] |
Pdi•cosα |
Δα*∑Picos(α) | cx |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 23 | 0 | 1 | 186,1448 | 186,1448 | 1494,77 | 0,70 |
2 | 10 | 20 | 0,174444 | 0,984823 | 161,865 | 159,4084 | ||
3 | 20 | 15 | 0,348889 | 0,939753 | 121,3988 | 114,0849 | ||
4 | 30 | 6 | 0,523333 | 0,866158 | 48,5595 | 42,0602 | ||
5 | 40 | -4 | 0,697778 | 0,766272 | -32,373 | -24,8065 | ||
6 | 50 | -13 | 0,872222 | 0,643126 | -105,212 | -67,6648 | ||
7 | 60 | -20 | 1,046667 | 0,50046 | -161,865 | -81,0069 | ||
8 | 70 | -23 | 1,221111 | 0,342602 | -186,145 | -63,7736 | ||
9 | 80 | -18 | 1,395556 | 0,174345 | -145,679 | -25,3984 | ||
10 | 90 | -12 | 1,57 | 0,000796 | -97,119 | -0,07734 | ||
11 | 100 | -10 | 1,744444 | -0,17278 | -80,9325 | 13,98325 | ||
12 | 110 | -12 | 1,918889 | -0,34111 | -97,119 | 33,12781 | ||
13 | 120 | -11 | 2,093333 | -0,49908 | -89,0258 | 44,43099 | ||
14 | 130 | -12 | 2,267778 | -0,64191 | -97,119 | 62,34127 | ||
15 | 140 | -12 | 2,442222 | -0,76525 | -97,119 | 74,32008 | ||
16 | 150 | -12 | 2,616667 | -0,86536 | -97,119 | 84,043 | ||
17 | 160 | -12 | 2,791111 | -0,93921 | -97,119 | 91,21489 | ||
18 | 170 | -12 | 2,965556 | -0,98455 | -97,119 | 95,61807 | ||
19 | 180 | -12 | 3,14 | -1 | -97,119 | 97,11888 | ||
20 | 190 | -12 | 3,314444 | -0,9851 | -97,119 | 95,67176 | ||
21 | 200 | -12 | 3,488889 | -0,9403 | -97,119 | 91,32065 | ||
22 | 210 | -12 | 3,663333 | -0,86695 | -97,119 | 84,1976 | ||
23 | 220 | -12 | 3,837778 | -0,76729 | -97,119 | 74,51885 | ||
24 | 230 | -13 | 4,012222 | -0,64435 | -105,212 | 67,79301 | ||
25 | 240 | -14 | 4,186667 | -0,50184 | -113,306 | 56,861 | ||
26 | 250 | -14 | 4,361111 | -0,3441 | -113,306 | 38,98819 | ||
27 | 260 | -16 | 4,535556 | -0,17591 | -129,492 | 22,77936 | ||
28 | 270 | -17 | 4,71 | -0,00239 | -137,585 | 0,328688 | ||
29 | 280 | -23 | 4,884444 | 0,171208 | -186,145 | -31,8694 | ||
30 | 290 | -19 | 5,058889 | 0,339608 | -153,772 | -52,2221 | ||
31 | 300 | -12 | 5,233333 | 0,497699 | -97,119 | -48,3361 | ||
32 | 310 | -2 | 5,407778 | 0,640684 | -16,1865 | -10,3704 | ||
33 | 320 | 6 | 5,582222 | 0,764221 | 48,5595 | 37,11021 | ||
34 | 330 | 15 | 5,756667 | 0,864562 | 121,3988 | 104,9567 | ||
35 | 340 | 17 | 5,931111 | 0,938659 | 137,5853 | 129,1457 | ||
36 | 350 | 0 | 6,105556 | 0,984265 | 0 | 0 |
Przyjęto:
- Pmax = 186, 14 Pa,
- $\rho_{m} = 825\frac{\text{kg}}{m^{3}}$
-$g = 9,81\frac{m}{s^{2}}$
4. Wykres rozkładu ciśnienia dynamicznego dla walca gładkiego
5. Wnioski
Z powyższego wykresu widać, że rozkład ciśnienia dynamicznego na powierzchni walca jest nierównomierny. Ciśnienie największe występowało przy pomiarze pierwszym (dla 0o), ponadto za walcem wytwarza się strefa podciśnienia, która ma wpływ na współczynnik oporu Cx. W ostatnim pomiarze możemy zauważyć błąd, który mógł być spowodowany np. przez osobę odczytująca wartości z u-rurki.