Jadwiga Wilk III CC DI, L3, 2011/2012 |
Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej |
---|---|
Pomiar natężenia przepływu gazu | |
Data wykonania ćwiczenia | 23.11.2011 |
Data oddania sprawozdania |
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynników przepływającego płynu i porównanie ich z wielkościami teoretycznymi oraz określenie współczynnika oporów lokalnych i długości zastępczych dla różnego rodzaju armatury.
Podczas przepływu płynu rzeczywistego przez przewody proste występują straty cisnienia, tzw opory hydrauliczne, które zależą od prędkości przepływu i własności fizykochemicznych (, ) oraz od parametrów geometrycznych (kształt, długoś, średnica i szorstkość)
Zależność tę opisuje równanie Darcy Weisbacha. Pozwala ono obliczy straty ciśnienia.
Występująca w tym równaniu wielkość λ nosi nazwę współczynnika oporu hydraulicznego. Jest on funkcją liczby Reynoldsa oraz szorstkości powierzchni przewodu. W zakresie przepływu laminarnego λ jest odwrotnie proporcjonalne do liczby Reynoldsa czyli można zapisać: . Stała „a” jest zależna od kształtu przekroju poprzecznego przewodu i zmienia się w granicach 53-96. Dla przekroju kołowego stała „a” wynosi 64.
Oprócz oporów przepływu płynu wywołanych tarciem wewnętrznym, dodatkowy spadek ciśnienia występuje na różnego rodzaju armaturze zainstalowanej na rurociągu:
.
Gdzie ξ (współczynnik oporu miejscowego) jest pewną stałą zależną od rodzaju aparatury wyznaczaną doświadczalnie.
Dla celów obliczeniowych opory lokalne często zastępuje się równoważną długością prostego odcinka rury, na którym nastąpi analogiczny spadek ciśnienia przepływającego płynu.