1. Schemat stanowiska

Rys. 1.1 Schemat stanowiska pomiarowego

Stanowisko składało się z badanego walca, z 3 dziurkami, podłączonego do manometru skośnego, mierzącego zależnie od podłączenia podciśnienie lub nadciśnienie, a stojącego na kątomierzy odmierzającym kąt obrotu. Termometrem elektrycznym mierzyliśmy temperaturę blisko wyjścia z dyszy.

1. Tabele pomiarowo-wynikowe

Tabela 2.1 Pomiary

Lp.	α	l	t	l
		mm		mm
1.	0	102	22,1	95
2.	3	101		94
3.	6	100		93
4.	9	98		91
5.	12	94		87
6.	15	89		82
7.	18	83	22.5	76
8.	21	75		68
9.	24	66		59
10.	27	58		51
11.	30	48		41
12.	33	37		30
13.	36	26	23	19
14.	39	15		8
15.	42	7		0
16.	45	21		-14
17.	48	30		-23
18.	51	39		-32
19.	54	49		-42
20.	57	54		-47
21.	60	60		-53
22.	63	63		-56
23.	66	63	23,2	-56
24.	69	60		-53
25.	72	54		-47
26.	75	50	23,6	-43
27.	78	48		-41
28.	81	47		-40
29.	84	46		-39
30.	87	47		-40
31.	90	46		-39
32.	93	46		-39
33.	96	46		-39
34.	99	47		-40
35.	102	45		-38
36.	105	46		-39
37.	108	46	23,9	-39
38.	111	46		-39
39.	114	46		-39
40.	117	46		-39
41.	120	46		-39
42.	123	47		-40
43.	126	46		-39
44.	129	47		-40
45.	132	47		-40
46.	135	47		-40
47.	138	47		-40
48.	141	47		-40
49.	144	47		-40
50.	147	47	24,2	-40
51.	150	48		-41
52.	153	46		-39
53.	156	46		-39
54.	159	46		-39
55.	162	47		-40
56.	165	46		-39
57.	168	46		-39
58.	171	47		-40
59.	174	46		-39
60.	177	46		-39
61.	180	46	24,4	-39

Gdzie:

z_1, 2 −  różnica wysokości ciśnień przy punktach pomiarowych 1, 2

z_3, 4 −   różnica wysokości ciśnień przy punktach pomiarowych 3, 4

z_3, 4 −   różnica wysokości ciśnień przy punktach pomiarowych 3, 6∖nβ −  stosunek średnic

C −   współczynnik przepływu zwężki

ξ −  współczynnik oporu miejscowego

h^sm −   wysokość strat miejscowych na zwężce

1. Obliczenia przykłady, stałe

d = 1cm - średnica zwężki

D = 2cm - średnica rury

$g = 981,1\frac{\text{cm}}{s^{2}}$

1. Strumień objętości

$$q_{v} = \frac{V}{\tau}$$

Przykład dla tabela 2.1 podpunkt 5: Równanie 3.1

$q_{v} = \frac{5000}{16,78} = 298\frac{cm^{3}}{s}$

1. Stosunek średnic

$$\beta = \frac{d}{D}$$

Przykład: Równanie 3.2

$\beta = \frac{1}{2} = 0,5$

1. Współczynnik przepływu zwężki

1. Wzór wyjściowy na strumień objętości

$$q_{v} = \frac{C}{\sqrt{1 - \beta^{4}}}\frac{\pi d^{2}}{4}\sqrt{\frac{2p}{\rho}}$$

Równanie 3.3

Gdzie:

$p = \frac{z_{1,2}}{\text{ρg}}$

1. Po przekształceniach otrzymujemy wzór na C

$$C = \frac{4q_{v}}{\pi d^{2}}\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{d}{D} \right)^{4}}{2g}} \bullet \frac{1}{z}\ $$

Równanie 3.4

Przykład dla tabela 2.1 podpunkt 5:
$C = \frac{4 \bullet 298}{\pi \bullet 1^{2}}\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{1}{2} \right)^{4}}{2 \bullet 981,1}} \bullet \frac{1}{67,5} = 1,01$

1. Współczynnik oporu miejscowego

$$\xi = \frac{\pi^{2}D^{4}}{8q_{v}^{2}} \bullet g(2z_{3,4} - z_{3,6})$$

Równanie 3.5

Przykład dla tabela 2.1 podpunkt 5:

$\xi = \frac{\pi^{2} \bullet 2^{4}}{{8 \bullet 298}^{2}} \bullet 981,1 \bullet \left( 2 \bullet 44 - 46,3 \right) = 9,10$

1. Wysokość strat miejscowych na zwężce

$${h}^{\text{sm}} = \xi \bullet \left( \frac{4}{\pi D^{2}} \right)^{2}\frac{q_{v}^{2}}{2g}\ $$

Równanie 3.6

Przykład dla tabela 2.1 podpunkt 5:

${h}^{\text{sm}} = 9,10 \bullet \left( \frac{4}{\pi \bullet 2^{2}} \right)^{2} \bullet \frac{298^{2}}{2 \bullet 981,1} = 41,7cm$

1. Wykres

Wykres 4.1 Charakterystyka zwężki i strat, w zależności od strumienia objętości cieczy

1. Wnioski

Charakterystyka zwężki jest zależna głównie od spadku ciśnienia mierniczego. Czym większy strumień objętości cieczy tym większa jest różnica wysokości ciśnień pokazywanym przez manometr różnicowy. Stary miejscowe spowodowane przez zwężkę są zależne od strumienia objętości, czym większy tym większe straty, oraz od różnicy wysokości ciśnień mierzonych w punktach pomiarowych 3-6 i 3-4.