IMIĘ I NAZWISKO | GRUPA | DATA WYKONANIA | OCENA | PODPIS |
---|---|---|---|---|
Piotr Bednarczyk | 101T | 04.2010 | ||
TEMAT: RÓWNOWAGA WZGLĘDNA CIECZY |
Cel ćwiczenia
Ćwiczenie ma na celu wyznaczenie teoretyczne i doświadczalne powierzchni swobodnej cieczy w naczyniu cylindrycznym wirującym wokół osi pionowej.
Schemat stanowiska
1. Naczynie cylindryczne
2. Tarcza obrotowa
3. liniał pomiaru współrzędnych r i z
4. Potencjomentr do regulacji prędkości obrotowej tarczy (działający skokowo)
5. Wskaźnik liczby obrotów
6. Urządzenie napędowe
Wzory
$$\left\lbrack \frac{\text{obr}}{\min} \right\rbrack = m$$
Prędkość obrotowa
$$\omega = \frac{2\pi m}{60}*i$$
$$i = \frac{\text{dk}}{\text{Dk}}$$
Przełożenie
$$Z_{0t} = H - \frac{\omega^{2}*R^{2}}{4g}$$
$$Z_{\text{rt}} = \frac{\omega^{2}r^{2}}{2g} + Z0t$$
$$Z = \frac{Z_{t} - Z_{e}}{Z_{e}}*100\%$$
Tabele pomiarowe
ω1 | r [m] | Z0e[m] | Zre[m] | Z0t[m] | Zrt[m] | ΔZ [%] |
---|---|---|---|---|---|---|
15,07 (800 obr/min) |
0 | 0,0335 | 0,039 | 16,41% | ||
0,010 | 0,0390 | 0,0401 | 2,82% | |||
0,025 | 0,0420 | 0,0461 | 9,76% | |||
0,035 | 0,0510 | 0,0529 | 3,72% | |||
0,045 | 0,0600 | 0,0620 | 3,33% | |||
0,055 | 0,0735 | 0,0733 | 0,27% |
ω2 | r [m] | Z0e[m] | Zre[m] | Z0t[m] | Zrt[m] | ΔZ [%] |
---|---|---|---|---|---|---|
16,21 (860 obr/min) |
0 | 0,0280 | 0,0355 | 26,78% | ||
0,010 | 0,0325 | 0,0363 | 11,69% | |||
0,025 | 0,0380 | 0,0432 | 13,68% | |||
0,035 | 0,0510 | 0,0511 | 0,19% | |||
0,045 | 0,0620 | 0,0616 | 0,64% | |||
0,055 | 0,0750 | 0,0747 | 0,40% |
ω3 | r [m] | Z0e[m] | Zre[m] | Z0t[m] | Zrt[m] | ΔZ [%] |
---|---|---|---|---|---|---|
18,09 (960 obr/min) |
0 | 0,0255 | 0,0290 | 14% | ||
0,010 | 0,0390 | 0,0306 | 5,51% | |||
0,025 | 0,0375 | 0,0392 | 4,53% | |||
0,035 | 0,0480 | 0,0490 | 2,08% | |||
0,045 | 0,0610 | 0,0621 | 1,8% | |||
0,055 | 0,0760 | 0,0785 | 3,28% |
Wykresy
Wykresy
Wykres 1 dla ω1
Wykres 2 dla ω2
Wykres 3 dla ω3
Wnioski
Z wykresów możemy zaobserwować, że im większe ω, tym paraboloida schodzi niżej osi Zt i Ze, szybkość obrotów ma wpływ na rozkład cieczy w naczyniu cylindrycznym. Jednak wyniki mogą być błędne, gdyż trzeba uwzględnić błędy pomiarowe. Błędy w tym doświadczeniu mogą wynika z niedokładności wykonania pomiaru , występowania w naczyniu mimośrodu ,oraz zbyt szybkiego dokonania pomiary przed ustabilizowaniem się cieczy .