Grupa nr 7 (poniedziałek 17:05 – 18:45)

ZAJĘCIA LABORATORYJNE Z MECHANIKI PŁYNÓW

Sprawozdanie nr 2

Temat ćwiczenia: Pomiary prędkości miejscowej w kanale wentylacyjnym

Cel i zakres ćwiczenia: Celem ćwiczenia był pomiar prędkości przepływu powietrza przez przewód wentylacyjny prostokątny o wymiarach 300x300mm oraz okrągły o średnicy 250mm dla różnych wartości natężenia przepływu powietrza.

Opis stanowiska:

Wentylator umieszczony na kondygnacji technicznej budynku wymusza obieg powietrza przez sieć kanałów wentylacyjnych. W dwóch miejscach na instalacji (w kanale prostokątnym 300x300mm oraz w kanale okrągłym o średnicy 250 mm) wykonano otwory umożliwiające pomiar ciśnienia dynamicznego za pomocą rurki Prandtla. Zmianę natężenia przepływu powietrza realizuje się poprzez zmianę prędkości obrotowej wentylatora.

Tabele pomiarowe dla kanału prostokątnego:

Przykładowe obliczenia:

• p_d=ρ_cgha = 809$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ * 10$\frac{m}{s^{2}}$ * 0,004m * 0,2 = 6,47 [Pa]

• w=$\sqrt{\frac{2p_{d}}{\rho_{p}}}$ = $\sqrt{\frac{2*6,47\ \text{Pa}}{1,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}}}$ = 3,29 $\frac{m}{s}$

• Δp=ρ_cgΔha = 809$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ * 10$\frac{m}{s^{2}}$ * (2%*0,004m)*0,2 = 0,13

• Δw=$\sqrt{\frac{1}{2\rho_{p}p_{d}}}$Δp = $\sqrt{\frac{1}{2*1,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}*6,47Pa}}$ * 0,13 = 0,03

1. 30 Hz

	h [mm]	pd =ρcgha [Pa]	w=$\sqrt{\frac{\mathbf{2}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}}}$ $\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$
	3cm	9cm	15cm
3cm	4mm	5mm	6mm
9cm	7mm	6mm	7mm
15cm	8mm	9mm	11mm
21cm	9mm	10mm	10mm
27cm	8mm	11mm	11mm

	Δp=ρcgΔha [Pa]	Δw=$\sqrt{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}}$Δp $\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$
	3cm	9cm
3cm	0, 13 Pa	0, 16 Pa
9cm	0, 23 Pa	0, 19 Pa
15cm	0, 26 Pa	0, 3 Pa
21cm	0, 3 Pa	0, 32 Pa
27cm	0, 26 Pa	0, 36 Pa

1. 40 Hz

Lp.	h [mm]	pd =ρcgha [Pa]	w=$\sqrt{\frac{\mathbf{2}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}}}\mathbf{\ }$ $\mathbf{\lbrack}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$]
	3cm	9cm	15cm
3cm	6mm	11mm	15mm
9cm	11mm	11mm	16mm
15cm	12 mm	13mm	19mm
21cm	13mm	17mm	18mm
27cm	11mm	14mm	14mm

Lp.	Δp=ρcgΔha [Pa]	Δw=$\sqrt{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}}$Δp $\mathbf{\ \lbrack}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$]
	3cm	9cm
3cm	0, 19 Pa	0, 36 Pa
9cm	0, 36 Pa	0, 36 Pa
15cm	0, 39 Pa	0, 42 Pa
21cm	0, 42 Pa	0, 55 Pa
27cm	0, 36 Pa	0, 45 Pa

1. 50 Hz

Lp.	h [mm]	pd =ρcgha [Pa]	w=$\sqrt{\frac{\mathbf{2}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}}}$ $\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$
	3cm	9cm	15cm
3cm	9mm	15mm	17mm
9cm	12mm	20mm	21mm
15cm	12mm	25mm	27mm
21cm	13mm	27mm	31mm
27cm	14mm	25mm	28mm

Lp.	Δp=ρcgΔha [Pa]	Δw=$\sqrt{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}}$Δp $\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$
	3cm	9cm
3cm	2, 91 Pa	4, 85 Pa
9cm	3, 88 Pa	6, 47 Pa
15cm	3, 88Pa	8, 09 Pa
21cm	4, 21 Pa	8, 74 Pa
27cm	4, 53 Pa	8, 09 Pa

Tabele pomiarowe dla kanału okrągłego:

Przykładowe obliczenia:

• p_d=ρ_cgha = 809$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ * 10$\frac{m}{s^{2}}$ * 0,045m * 0,2 = 72,81 [Pa]

• w=$\sqrt{\frac{2p_{d}}{\rho_{p}}}$ = $\sqrt{\frac{2*72,81\ \text{Pa}}{1,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}}}$ = 11,02 $\frac{m}{s}$

• Δp=ρ_cgΔha = 809$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$ * 10$\frac{m}{s^{2}}$ * (2%*0,045m)*0,2 = 1,46 Pa

• Δw=$\sqrt{\frac{1}{2\rho_{p}p_{d}}}$Δp = $\sqrt{\frac{1}{2*1,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}*72,81Pa}}$ * 1,46 = 9,625 $\frac{m}{s}$

1. 30 Hz

Lp.	h [m]	niżej [m]	wyżej [m]
1.	0,03	0,045	0,048
2.	0,09	0,049	0,049
3.	0,15	0,049	0,048
4.	0,21	0,047	0,045

Lp.	h [m]	pd =ρcgha [Pa]	w=$\sqrt{\frac{\mathbf{2}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}}}\mathbf{\ }$ $\mathbf{\lbrack}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$]
		niżej	wyżej
1.	0,03	72,81	77,66
2.	0,09	79,28	79,28
3.	0,15	79,28	77,66
4.	0,21	76,05	72,81

Lp.	h [mm]	Δp=ρcgΔha [Pa]	Δw=$\sqrt{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}}$Δp $\mathbf{\ \lbrack}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$]
		niżej	wyżej
1.	0,03	1,46	1,55
2.	0,09	1,59	1,59
3.	0,15	1,59	1,55
4.	0,21	1,52	1,46

Lp.	h [m]	niżej [m]	wyżej [m]
1.	0,03	0,115	0,135
2.	0,09	0,12	0,13
3.	0,15	0,134	0,124
4.	0,21	0,12	0,126

1. 50 Hz

Lp.	h [m]	pd =ρcgha [Pa]	w=$\sqrt{\frac{\mathbf{2}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}{\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}}}\mathbf{\ }$ $\mathbf{\lbrack}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$]
		niżej	wyżej
1.	0,03	186,07	218,43
2.	0,09	194,16	210,34
3.	0,15	216,81	200,63
4.	0,21	194,16	203,87

Lp.	h [m]	Δp=ρcgΔha [Pa]	Δw=$\sqrt{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}\mathbf{\rho}_{\mathbf{p}}\mathbf{p}_{\mathbf{d}}}}$Δp $\mathbf{\ \lbrack}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$]
		niżej	wyżej
1.	0,03	3,72	4,37
2.	0,09	3,88	4,21
3.	0,15	4,34	4,01
4.	0,21	3,88	4,08

Wnioski: