17.10.2011
SPRAWOZDANIE
Temat ćwiczenia: Pomiar prędkości miejscowej w kanale wentylacyjnym
GRUPA 13
1) Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest pomiar prędkości przepływu powietrza przez przewód wentylacyjny prostokątny o wymiarach 300x300 mm dla dwóch różnych wartości natężenia przepływu powietrza: 50 i 40 Hz.
2) Dane wyjściowe
W doświadczeniu posługiwaliśmy się rurką Prandtla podłączoną do mikromanometru z rurką pochyłą wypełnionego cieczą manometryczną o gęstości ρcm=830 kg/m3. Gęstość powietrza przyjmujemy ρpow=1,2 kg/m3.
Rurka manometru znajduje się w położeniu 1:5, dlatego do obliczeń przyjmujemy n =0,2. Inne ważniejsze oznaczenia:
h – wysokość słupa cieczy manometrycznej(błąd pomiaru wynosi 2%), m
pd – ciśnienie dynamiczne, N/m2
w – prędkość płynu, m/s
g – przyspieszenie ziemskie, ≈9,81 m/s2
Wzory użyte do obliczeń:
pd=ρcm•g • h • n
Δpd = $\left| \frac{\partial p_{d}}{\partial h} \bullet h \right| = \rho_{\text{cm}} \bullet g \bullet \Delta h \bullet n$
$p_{d} = \frac{\rho_{\text{pow}} \bullet w^{2}}{2}$ => $\mathbf{w}\mathbf{=}\sqrt{\frac{\mathbf{2 \bullet}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{\text{pow}}}}}$
$$w = \left| \frac{\partial w}{\partial p_{d}} \bullet p_{d} \right| = \sqrt{\frac{1}{2 \bullet \rho_{\text{pow}} \bullet p_{d}}} \bullet p_{d}$$
3) Obliczenia dla natężenia przepływu 50 Hz.
a) Tabela z wysokością słupa cieczy manometrycznej w mm dla różnych punktów przewodu wentylacyjnego (odległości są podane w mm).
| 6 | 5 | 5 | 6 | 5 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | 8 | 9 | 8 | 8 |
| 8 | 10 | 10 | 9 | 10 |
| 10 | 11 | 12 | 14 | 13 |
| 11 | 14 | 16 | 15 | 13 |
b) Tabela pomiarowa z wyliczonymi parametrami
| Lp. | h | Δh | pd | Δpd | w | Δw |
|---|---|---|---|---|---|---|
| mm | Pa | m/s | ||||
| 1. | 5,00 | 0,10 | 8,14 | 0,16 | 3,68 | 0,04 |
| 2. | 6,00 | 0,12 | 9,77 | 0,20 | 4,04 | 0,04 |
| 3. | 7,00 | 0,14 | 11,40 | 0,23 | 4,36 | 0,04 |
| 4. | 8,00 | 0,16 | 13,03 | 0,26 | 4,66 | 0,05 |
| 5. | 9,00 | 0,18 | 14,66 | 0,29 | 4,94 | 0,05 |
| 6. | 10,00 | 0,20 | 16,28 | 0,33 | 5,21 | 0,05 |
| 7. | 11,00 | 0,22 | 17,91 | 0,36 | 5,46 | 0,05 |
| 8. | 12,00 | 0,24 | 19,54 | 0,39 | 5,71 | 0,06 |
| 9. | 13,00 | 0,26 | 21,17 | 0,42 | 5,94 | 0,06 |
| 10. | 14,00 | 0,28 | 22,80 | 0,46 | 6,16 | 0,06 |
| 11. | 15,00 | 0,30 | 24,43 | 0,49 | 6,38 | 0,06 |
| 12. | 16,00 | 0,32 | 26,06 | 0,52 | 6,59 | 0,07 |
c) wykres pola prędkości
3) Obliczenia dla natężenia przepływu 40 Hz.
a) Tabela z wysokością słupa cieczy manometrycznej w mm dla różnych punktów przewodu wentylacyjnego (odległości są podane w mm).
| 5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| 5 | 5 | 6 | 5 | 6 |
| 7 | 6 | 6 | 7 | 9 |
| 7 | 7 | 6 | 7 | 9 |
| 7 | 7 | 7 | 8 | 9 |
b) Tabela pomiarowa z wyliczonymi parametrami
| Lp. | h | Δh | pd | Δpd | w | Δw |
|---|---|---|---|---|---|---|
| mm | Pa | m/s | ||||
| 1. | 4 | 0,08 | 6,51 | 0,13 | 3,29 | 0,03 |
| 2. | 5 | 0,10 | 8,14 | 0,16 | 3,68 | 0,04 |
| 3. | 6 | 0,12 | 9,77 | 0,20 | 4,04 | 0,04 |
| 4. | 7 | 0,14 | 11,40 | 0,23 | 4,36 | 0,04 |
| 5. | 8 | 0,16 | 13,03 | 0,26 | 4,66 | 0,05 |
| 6. | 9 | 0,18 | 14,66 | 0,29 | 4,94 | 0,05 |
c) wykres pola prędkości
Wnioski: