1.Schemat stanowiska
2.Wzory
Δp=ρm•g•hm
$$\mathbf{V =}\sqrt{\frac{\mathbf{2p}}{\mathbf{\rho}}}$$
$$\left( \frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}_{\mathbf{\text{MAX}}}} \right)\mathbf{=}\left( \mathbf{1 -}\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{R}} \right)^{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{n}}}$$
$$\mathbf{V}_{\mathbf{1}}\mathbf{=}\left( \frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}_{\mathbf{\text{MAX}}}} \right)\mathbf{\bullet}\mathbf{V}_{\mathbf{\text{MAX}}}$$
$$\mathbf{U}_{\mathbf{SR}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{V}_{\mathbf{1 +}}\mathbf{V}_{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{V}_{\mathbf{3}}\mathbf{+}\mathbf{V}_{\mathbf{4}}}{\mathbf{4}}$$
ρvsr=Vsr•A
3.Tabele pomiarowe i wynikowe
L.P | ri | l | r | t | ΔP | V | r/R | x | y |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mm | mmH2O | mm | °C | Pa | m/s | ||||
1 | 66,0 | 19,0 | 39,0 | 24,1 | 186 | 17,63 | 0,975 | 0,98 | 0,73 |
2 | 65,0 | 23,0 | 38,0 | 226 | 19,39 | 0,95 | 0,95 | 0,80 | |
3 | 64,0 | 27,0 | 37,0 | 265 | 21,01 | 0,925 | 0,93 | 0,87 | |
4 | 63,0 | 31,0 | 36,0 | 304 | 22,51 | 0,9 | 0,90 | 0,93 | |
5 | 61,5 | 32,0 | 34,5 | 314 | 22,87 | 0,8625 | 0,86 | 0,94 | |
6 | 60,0 | 36,0 | 33,0 | 353 | 24,26 | 0,825 | 0,83 | 1,00 | |
7 | 58,5 | 36,0 | 31,5 | 353 | 24,26 | 0,7875 | 0,79 | 1,00 | |
8 | 57,0 | 36,0 | 30,0 | 353 | 24,26 | 0,75 | 0,75 | 1,00 | |
9 | 55,0 | 35,0 | 28,0 | 343 | 23,92 | 0,7 | 0,70 | 0,99 | |
10 | 53,0 | 34,0 | 26,0 | 334 | 23,58 | 0,65 | 0,65 | 0,97 | |
11 | 51,0 | 35,0 | 24,0 | 343 | 23,92 | 0,6 | 0,60 | 0,99 | |
12 | 49,0 | 34,0 | 22,0 | 334 | 23,58 | 0,55 | 0,55 | 0,97 | |
13 | 47,0 | 34,0 | 20,0 | 334 | 23,58 | 0,5 | 0,50 | 0,97 | |
14 | 45,0 | 35,0 | 18,0 | 343 | 23,92 | 0,45 | 0,45 | 0,99 | |
15 | 43,0 | 35,0 | 16,0 | 343 | 23,92 | 0,4 | 0,40 | 0,99 | |
16 | 41,0 | 35,0 | 14,0 | 343 | 23,92 | 0,35 | 0,35 | 0,99 | |
17 | 38,0 | 35,0 | 11,0 | 343 | 23,92 | 0,275 | 0,28 | 0,99 | |
18 | 35,0 | 36,0 | 8,0 | 353 | 24,26 | 0,2 | 0,20 | 1,00 | |
19 | 32,0 | 36,0 | 5,0 | 353 | 24,26 | 0,125 | 0,13 | 1,00 | |
20 | 29,0 | 36,0 | 2,0 | 353 | 24,26 | 0,05 | 0,05 | 1,00 | |
21 | 27,0 | 36,0 | 0,0 | 353 | 24,26 | 0 | 0,00 | 1,00 |
i | 1 | 2 | 3 | 4 |
---|---|---|---|---|
r/R | 0,331 | 0,612 | 0,8 | 0,95 |
V | 24,02 | 23,53 | 21,11 | 17,71 |
4.Przykładowe obliczenia (dla pomiaru nr 1)
Δp=ρm•g•hm=1000 • 9, 81•19=186
$$\mathbf{V =}\sqrt{\frac{\mathbf{2p}}{\mathbf{\rho}}}\mathbf{=}\sqrt{\frac{\mathbf{2 \bullet 1}\mathbf{86}}{\mathbf{1,2}}}\mathbf{= 1}\mathbf{7}\mathbf{,}\mathbf{63}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$$
$$\left( \frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}_{\mathbf{\text{MAX}}}} \right)\mathbf{=}\left( \mathbf{1 -}\frac{\mathbf{V}}{\mathbf{R}} \right)^{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{n}}}\mathbf{=}\left( \mathbf{1 - 0,311} \right)^{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2,1}\mathbf{\log}\mathbf{119047 - 1,9}}}\mathbf{= 0,9}\mathbf{9}$$
$$\mathbf{V}_{\mathbf{1}}\mathbf{=}\left( \frac{\mathbf{V}}{\mathbf{V}_{\mathbf{\text{MAX}}}} \right)\mathbf{\bullet}\mathbf{V}_{\mathbf{\text{MAX}}}\mathbf{= 0,}\mathbf{73}\mathbf{\bullet 2}\mathbf{4}\mathbf{,}\mathbf{26}\mathbf{=}\mathbf{17,71}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$$
$$\mathbf{U}_{\mathbf{SR}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{V}_{\mathbf{1 +}}\mathbf{V}_{\mathbf{2}}\mathbf{+}\mathbf{V}_{\mathbf{3}}\mathbf{+}\mathbf{V}_{\mathbf{4}}}{\mathbf{4}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{2}\mathbf{4,02}\mathbf{+}\mathbf{23,53}\mathbf{+}\mathbf{21,11}\mathbf{+}\mathbf{17,71}}{\mathbf{4}}\mathbf{=}\mathbf{21,59}\frac{\mathbf{m}}{\mathbf{s}}$$
$$\mathbf{\rho}_{\mathbf{vsr}}\mathbf{=}\mathbf{V}_{\mathbf{sr}}\mathbf{\bullet A =}\mathbf{21,59}\mathbf{\bullet 3,141 \bullet}\left( \mathbf{0,04} \right)^{\mathbf{2}}\mathbf{= 0,}\mathbf{10}\frac{\mathbf{m}^{\mathbf{3}}}{\mathbf{s}}$$
5.Podsumowanie
Otrzymana liczba Reynolds’a wskazuje na to, że przepływ ma charakter turbulentny, co w pewnym stopniu wpływa na dokładność wykonywanych pomiarów. Największa prędkość występowała niemalże na środku rury, natomiast najmniejsza blisko jej ścianek.Punkty pomiarowe przez większość czasu trwania przepływu utrzymują się na prawie tym samym poziomie.