Sf
Wzory wyjściowe i wynikowe
$Re = \frac{4q_{\text{Vr}}\sqrt{\rho_{\text{wz}}\rho_{0}}}{\text{πμd}}$ - wzór na liczbę Reynoldsa, gdzie qVr-strumień powietrza wskazywany przez rotametr, ρwz-gęstość powietrza w warunkach wzorcowania (twz=15,0, pwz=101,325kPa, φ=0) równa 1,22$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ , ρ0-gęstość powietrza w warunkach aktualnie wykonywanego pomiaru (t=24,6, p=998hPa, φ=63%) równa 1,16$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$, μ-dynamiczny współczynnik lepkości równy 1,837*10−5, d=7,37mm-średnica przewodu pomiarowego, gęstość powietrza w rurze pomiarowej jest w przybliżeniu równa gęstość powietrza w pomieszczeniu ρ0 ≈ ρ
tpom-temperatura pomiarów-w obliczeniach skorzystano ze średniej otrzymanych wyników(odrzucona największą i najmniejszą wartość)
λpom=ΔZ(ρwz − ρ)g*$\frac{d}{l}\left( \frac{\pi d^{2}}{4q_{\text{Vr}}} \right)^{2}\frac{2}{\rho_{\text{wz}}}$ (1-$\frac{h}{h_{b}}$) wzór na współczynnik oporu liniowego gdzie Δz- wysokość spadku ciśnienia na długości pomiarowej, l-długość przewodu i $\frac{l}{d}$=100, h- wysokość podciśnienia w przewodzie, $h_{b} = \frac{p}{\rho_{0}g}$ –wysokość ciśnienia barometrycznego
Dla Re<2300 λ=64/Re, formuła Blasiusa dla Re ≤105 λ=$\left( 100Re \right)^{- \frac{1}{4}}$ , formuła Burki λ=$\frac{0,21}{\text{Re}^{0,21}}$
ps=3186 Pa-ciśnienie nasycenia pary wodnej, φ=63%- wilgotność powietrza
Indywidualny przykład obliczeń
Dla pomiaru 1
$Re = \frac{4q_{\text{Vr}}\sqrt{\rho_{\text{wz}}\rho_{0}}}{\text{πμd}}$=$\frac{4*6600*(10^{- 3}/3600)*\sqrt{1,22*1,16}}{3,14*1,837*0,00737*1,837*10^{- 5}} \approx \ $20521
λpom=ΔZ(ρwz − ρ)g*$\frac{d}{l}\left( \frac{\pi d^{2}}{4q_{\text{Vr}}} \right)^{2}\frac{2}{\rho_{\text{wz}}}$ (1-$\frac{h}{h_{b}}$)=296*0,06*9,81*10−3*$\frac{1}{100}$*$\left( \frac{3,14*{0,00737}^{2}}{4*6600} \right)^{2}*\frac{2}{1,22}*\left( 1 - \frac{1717*10^{- 3}}{8770,08} \right) \approx$0,0284
Tabela pomiarowa
lp. |
|
Δz mm |
h mm |
|
Re | λpom |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 6600 | 296,0 | 1717 | 25,2 | 20521 | 0,0229 |
2 | 6400 | 284,0 | 1685 | 25,3 | 19899 | 0,0234 |
3 | 6000 | 258,0 | 1548 | 25,3 | 18655 | 0,0247 |
4 | 5500 | 214,0 | 1341 | 25,6 | 17101 | 0,0251 |
5 | 5000 | 179,0 | 1162 | 25,6 | 15546 | 0,0260 |
6 | 4500 | 147,0 | 1013 | 25,6 | 13992 | 0,0269 |
7 | 4000 | 119,0 | 888 | 25,5 | 12437 | 0,0280 |
8 | 3400 | 85,5 | 611 | 26,8 | 10571 | 0,0288 |
9 | 3000 | 68,5 | 518 | 26,9 | 9328 | 0,0300 |
10 | 2500 | 50,0 | 415 | 26,9 | 7773 | 0,0319 |
11 | 2000 | 33,5 | 325 | 27,0 | 6218 | 0,0338 |
12 | 1250 | 14,0 | 204 | 27,0 | 3887 | 0,0366 |
13 | 1000 | 6,0 | 172 | 27,1 | 3109 | 0,0246 |
14 | 800 | 4,5 | 155 | 27,1 | 2487 | 0,0289 |
15 | 600 | 3,0 | 138 | 27,1 | 1866 | 0,0343 |
16 | 400 | 2,0 | 123 | 27,0 | 1244 | 0,0516 |
Wykres
Wnioski
Aby wyliczyć współczynnik oporu liniowego λ nap oczątku należy obliczyć liczbę Reynoldsa, która mówi jaki charakter ma dany przepływ. W zależności od Re stosuje się różne wzory tak np. dla Re<2300 λ=64/Re, a dla wyższych wartości należy stosować inne formuły np. formułę Blausiusa.
Na otrzymanym wykresie dla przepływu laminarnego otrzymane wartości pokrywają się z krzywą. Dla przepływu turbulentnego pomiary pomiary nie przekraczające Re<12*10−3zlokalizowane są pomiędzy krzywymi obliczonymi z formuł Blausiusa i Burki. Po przekroczeniu Re>12*10−3 pomiary znajdują się ponad krzywymi.