1. Cel ćwiczenia:

- wyznaczenie współczynnika przepływu zwężki;

1. Schemat stanowiska pomiarowego:

1 – pompa, 2- zawór, 3 – manometr ururkowy odwrócony, 4 – zwężka pomiarowa, 6 – stoper (pomiar czasu napełniania zbiornika), 7 – zawór wylotowy

1. Tabela wyników pomiarowych.

Lp	Δz	Δp	τ	qv^teoretyczne	qv	c	cśr	V
	m	Pa	s	dm^3/s	dm^3/s	-	-	dm^3
1	0,925	9074	17,2	0,290	0,291	0,842	0,839	5
2	0,856	8397	18	0,279	0,278	0,836		5
3	0,735	7210	20,2	0,259	0,248	0,804		5
4	0,604	5925	21,2	0,234	0,236	0,845		5
5	0,502	4925	24,4	0,214	0,205	0,805		5
6	0,355	3483	26,8	0,180	0,187	0,872		5
7	0,302	2963	29,8	0,166	0,168	0,850		5
8	0,209	2050	36,4	0,140	0,137	0,837		5
9	0,136	1334	43,8	0,111	0,114	0,862		5
10	0,107	1050	50,6	0,099	0,099	0,841		5

1. Wzory użyte w obliczeniach:

• strumień objętości

• obliczenie współczynnika przepływu zwężki

po podstawieniu:

i po przekształceniu otrzymujemy wzór na c:

1. Przykładowe obliczenia:

• strumień objętości

• teoretyczny strumień objętości:

$q_{v}^{\text{teoretyczne}} = \frac{c_{sr.}}{\sqrt{1 - \beta^{4}}} \bullet A \bullet \sqrt{\frac{2p}{\rho}} = \frac{c_{sr.}}{\sqrt{1 - \left( \frac{d}{D} \right)^{4}}} \bullet \frac{\text{πd}^{2}}{4} \bullet \sqrt{\frac{2 \bullet \rho gz}{\rho}} = \frac{0,84}{\sqrt{1 - \left( \frac{10}{20} \right)^{4}}} \bullet \frac{{3,14 \bullet 0,01}^{2}}{4} \bullet \sqrt{\frac{2 \bullet 1000 \bullet 9,81 \bullet 0,925}{1000}} \approx \approx 0,00290\frac{m^{3}}{s} = 0,290\ \frac{\text{dm}^{3}}{s}$

• obliczenie współczynnika przepływu zwężki:

$$C = 4\frac{V}{\text{πd}^{2}} \bullet \sqrt{\frac{1 - \left( \frac{d}{D} \right)^{4}}{2g}} \bullet \frac{1}{\tau\sqrt{z}} = 4 \bullet \frac{5 \bullet 10^{- 3}}{{3,14 \bullet 0,01}^{2}} \bullet \sqrt{\frac{1 - \left( \frac{10}{20} \right)^{4}}{2 \bullet 9,81}} \bullet \frac{1}{17,2 \bullet \sqrt{0,925}} \approx 0,842$$

• obliczanie mierniczego spadku ciśnienia:

                     p = ρ • g • z = 1000 • 9, 81 • 0, 925 = 9074 Pa

1. Wykres:

2. Podsumowanie:

Celem przeprowadzonego doświadczenia było wyznaczenie c - współczynnika przepływu zwężki, dla kilku pomiarów. Wartości c dla każdego pomiaru były różne, dlatego ostateczny końcowy wynik został przedstawiony, jako średnia arytmetyczna z wszystkich wyników. W naszym przypadku c_śr = 0,839. Z wykresu zależności Δz=f(q_v) zwężki pomiarowej wynika, że różnice poziomów Δz odczytane na manometrze dwuramiennym odwróconym dla poszczególnych wartości strumienia objętości q_v nieznacznie różnią się od siebie. Można także zauważyć, że wraz ze wzrostem strumienia objętości różnica poziomów Δz także rosnie.