1. AKTUALNY SCHEMAT STANOWISKA.

1. WZORY WYJŚCIOWE.

   1. Równanie Bernoulliego:

$$\frac{p}{\text{ρg}} + z + \frac{u^{2}}{2g} = const$$

1. Równanie ciągłości przepływu:

q_v = u • A

2. 3. Pole przekroju strugi:

A_c = χ • A₂

1. Średnice w poszczególnych przekrojach zwężki:

$$d_{x} = D - \frac{D - d}{l}x$$

1. WZORY WYNIKOWE.

   1. Współczynnik kontrakcji:

$$\chi = \left( 1 + \frac{h_{2}}{\frac{8q_{v}}{\pi^{2}d^{4}g}} \right)^{- \frac{1}{2}}$$

1. 2. Wysokość ciśnienia dla punktu x:

$$h_{x} = h_{1} + \left( \frac{4q_{v}}{\pi D^{2}} \right)^{2}\frac{1}{2g}\left\lbrack 1 - \frac{1}{\left( 1 - \left( 1 - \frac{d}{D} \right)\frac{x}{l} \right)^{4}} \right\rbrack$$

1. TABELE POMIAROWE

   1. Zmierzone wysokości ciśnień w poszczególnych przekrojach i strumień objętości

qv	h0	h1	h3	h4	h2	h5
$$\frac{m^{3}}{s}$$	m	m	m	m	m	m
45•10^−5	0,837	0,819	0,784	0,565	0,077	0,21
h6	h7	h8	h9	h10	h11	h12
m	m	m	m	m	m	m
0,423	0,536	0,608	0,65	0,68	0,706	0,711

1. Teoretyczne wysokości ciśnień (bez uwzględnienia strat)

Konfuzor
𝐿𝑝.
1
2
3
4
5
6

Dyfuzor
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

1. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA.

   1. Teoretyczna wysokość ciśnienia (dla x/l=0,4):

$$h_{x} = h_{1} + \left( \frac{4q_{v}}{\pi D^{2}} \right)^{2}\frac{1}{2g}\left\lbrack 1 - \frac{1}{\left( 1 - \left( 1 - \frac{d}{D} \right)\frac{x}{l} \right)^{4}} \right\rbrack$$

$$h_{0,4} = 0,819 + \left( \frac{4 \bullet 45 \bullet 10^{- 5}}{3,14 \bullet {0,02}^{2}} \right)^{2}\frac{1}{2 \bullet 9,81}\left\lbrack 1 - \frac{1}{\left( 1 - \left( 1 - \frac{11,9}{20} \right) \bullet 0,4) \right)^{4}} \right\rbrack = 0,712\ m$$

1. Średnica na poszczególnych przekrojach (dla x/l=0,2):

$$d_{x} = D - \frac{D - d}{l}x = D - (D - d) \bullet \frac{x}{l}$$

d_0, 2 = 20 − (20−11,9) • 0, 2 = 18, 38 mm

1. Współczynnik kontrakcji:

$$\chi = \left( 1 + \frac{h_{2}}{\frac{8q_{v}}{\pi^{2}d^{4}g}} \right)^{- \frac{1}{2}} = \left( 1 + \frac{h_{2} - H_{11}}{\frac{8q_{v}}{\pi^{2}d^{4}g}} \right)^{- \frac{1}{2}} = \left( 1 + \frac{0,089 - 0,077}{\frac{8 \bullet 45 \bullet 10^{- 5}}{{3,14}^{2} \bullet {0,0119}^{4} \bullet 9,81}} \right)^{- \frac{1}{2}} = 0,99$$

1. UWAGI I WNIOSKI.

   1. Teoretyczną krzywą przedstawiającą rozkład wysokości ciśnienia wzdłuż całej zwężki możemy wyznaczyć znając jedynie strumień objętości i geometrię zwężki.

   2. Otrzymane wyniki pomiarów nieznacznie odbiegają od krzywej teoretycznej. Spowodowane jest to stratami liniowymi i miejscowymi, które występują w przepływie rzeczywistym a także kontrakcją. Jej wpływ jest jednak śladowy, gdyż współczynnik kontrakcji wynosi 0,99. Świadczy to o tym, że pole przekroju strugi różni się tylko o około 1% od przekroju przewodu.

   3. Zmierzona wysokość ciśnienia w punkcie 12 jest większa niż w punkcie 11 (spodziewaliśmy się odwrotnej sytuacji ze względu na występowanie strat na odcinku 11-12). Spowodowane jest to występowaniem zawirowań po wyjściu ze zwężki. Prowadzi to do wniosku, że wysokość ciśnienia powinniśmy mierzyć
      w odpowiedniej odległości od przeszkody.

   4. Podczas przepływu przez konfuzor prędkość cieczy wzrasta, podczas gdy ciśnienie spada,
      a w przypadku dyfuzora sytuacja jest odwrotna. Potwierdza to słuszność równania Bernoulliego.