Schemat stanowiska pomiarowego
Wzory z przykładami
Ciśnienie na mikromanometrze (dla 5-tego pomiaru):
Prędkość w punkcie spiętrzenia:
$$v_{\infty} = \sqrt{\frac{2 \bullet \left( \rho_{m} - \rho \right) \bullet g \bullet k \bullet l_{\max}}{\rho}} =$$
Ciśnienie teoretyczne (dla 5-tego pomiaru):
pt = 1 − 4sin2 = 1 − 4 • 0, 2092 = 0, 827Pa
Ciśnienie rzeczywiste (dla 5-tego pomiaru):
Tabela z wynikami
Tab.1. Wyniki pomiarów i obliczeń
Lp. | φ | l | p | pt | prz |
---|---|---|---|---|---|
o | mm | Pa | |||
1. | 0 | 96 | 102089 | 1 | 1 |
2. | 3 | 94 | 102081 | 0,989 | 0,979 |
3. | 6 | 93 | 102077 | 0,956 | 0,969 |
4. | 9 | 90 | 102065 | 0,902 | 0,938 |
5. | 12 | 86 | 102048 | 0,827 | 0,9 |
6. | 15 | 80 | 102024 | 0,732 | 0,833 |
7. | 18 | 74 | 101999 | 0,618 | 0,771 |
8. | 21 | 67 | 101971 | 0,486 | 0,698 |
9. | 24 | 59 | 101939 | 0,338 | 0,615 |
10 | 27 | 49 | 101899 | 0,176 | 0,51 |
11. | 30 | 40 | 101862 | 0 | 0,417 |
12. | 33 | 29 | 101818 | -0,187 | 0,302 |
13. | 36 | 18 | 101773 | -0,382 | 0,188 |
14. | 39 | 8 | 101732 | -0,584 | 0,083 |
15. | 42 | -1 | 101696 | -0,791 | -0,01 |
16. | 45 | -12 | 101651 | -1 | -0,125 |
17. | 48 | -21 | 101615 | -1,209 | -0,219 |
18. | 51 | -30 | 101579 | -1,416 | -0,313 |
19. | 54 | -38 | 101546 | -1,618 | -0,396 |
20. | 57 | -43 | 101526 | -1,813 | -0,448 |
21. | 60 | -46 | 101514 | -2 | -0,479 |
22. | 63 | -48 | 101506 | -2,176 | -0,5 |
23. | 66 | -48 | 101506 | -2,338 | -0,5 |
24. | 69 | -44 | 101522 | -2,486 | -0,458 |
25. | 72 | -46 | 101514 | -2,618 | -0,479 |
26. | 75 | -35 | 101558 | -2,732 | -0,365 |
27. | 78 | -34 | 101562 | -2,827 | -0,354 |
28. | 81 | -34 | 101562 | -2,902 | -0,354 |
29. | 84 | -33 | 101566 | -2,956 | -0,344 |
30. | 87 | -33 | 101566 | -2,989 | -0,344 |
31. | 90 | -33 | 101566 | -3 | -0,344 |
32. | 93 | -32 | 101570 | -2,989 | -0,333 |
33. | 96 | -32 | 101570 | -2,956 | -0,333 |
34. | 99 | -32 | 101570 | -2,902 | -0,333 |
35. | 102 | -32 | 101570 | -2,827 | -0,333 |
36. | 105 | -32 | 101570 | -2,732 | -0,333 |
37. | 108 | -32 | 101570 | -2,618 | -0,333 |
38. | 111 | -34 | 101562 | -2,486 | -0,354 |
39. | 114 | -34 | 101562 | -2,338 | -0,354 |
40. | 117 | -33 | 101566 | -2,176 | -0,344 |
41. | 120 | -32 | 101570 | -2 | -0,333 |
42. | 123 | -34 | 101562 | -1,813 | -0,354 |
43. | 126 | -33 | 101566 | -1,618 | -0,344 |
44. | 129 | -33 | 101566 | -1,416 | -0,344 |
45. | 132 | -32 | 101570 | -1,209 | -0,333 |
46. | 135 | -33 | 101566 | -1 | -0,344 |
47. | 138 | -34 | 101562 | -0,791 | -0,354 |
48. | 141 | -33 | 101566 | -0,584 | -0,344 |
49. | 144 | -33 | 101566 | -0,382 | -0,344 |
50. | 147 | -34 | 101562 | -0,187 | -0,354 |
51. | 150 | -34 | 101562 | 0 | -0,354 |
52. | 153 | -33 | 101566 | 0,176 | -0,344 |
53. | 156 | -32 | 101570 | 0,338 | -0,333 |
54. | 159 | -32 | 101570 | 0,486 | -0,333 |
55. | 162 | -33 | 101566 | 0,618 | -0,344 |
56. | 165 | -32 | 101570 | 0,732 | -0,333 |
57. | 168 | -32 | 101570 | 0,827 | -0,333 |
58. | 171 | -32 | 101570 | 0,902 | -0,333 |
59. | 174 | -32 | 101570 | 0,956 | -0,333 |
60. | 177 | -32 | 101570 | 0,989 | -0,333 |
61. | 180 | -32 | 101570 | 1 | -0,333 |
Wykres
Wykr.1. Wykres zależności ciśnienia od kąta (linia przerywana-rozkład teoretyczny, linia ciągła-rzeczywisty)
Wnioski
Dzięki przeprowadzonym pomiarom oraz obliczeniom udało się wykreślić dwie charakterystyki zależności ciśnienia od kąta. Pierwsza z nich to rozkład teoretyczny, który ma kształt sinusoidy. Najwyższe ciśnienie panuje dla niego przy kątach 0 i 180 stopni, a minimum znajduje się przy kacie 90 stopni. Rozkład rzeczywisty znacząco różni się od teoretycznego. Opływające walec powietrze jest płynem lepkim, dlatego przy około 80 stopniach leży punkt oderwania warstwy przyściennej.