Nazwisko | Data | Podpis | Politechnika Świętokrzyska w Kielcach Studia Niestacjonarne |
|
---|---|---|---|---|
Kreślił | 14.11.11 | |||
Sprawdził | ||||
Temat: Wizualizacja przepływu -Krytyczna liczba Reynoldsa |
Nr. ćwiczenia 1 |
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest „wizualne oszacowanie” momentu przejścia ruchu laminarnego w turbulentny i odwrotnie. Ćwiczenie to składa się z dwóch części, pierwsza dotyczy wyznaczenia- Rekrg natomiast druga cześć skupia się na wyznaczeniu - Rekrd.
2. Schemat stanowiska doświadczenia
1 – rura szklana o średnicy wewnętrznej 0,02 m,
2 – kran deregulacji natężenia przepływu
3 – zbiornik zasilający z przelewem
4 – rurka z cieczą zabarwioną
5 – zbiornik z cieczą zabarwioną
6 – zawór do regulacji natężenia przepływu cieczy zabarwionej y
7 – waga uchylna do pomiaru masowego natężenia przepływu cieczy
8 – naczynie do pomiaru objętości cieczy
9 – lejek odpływowy
10 – zasobnik wody
11 – pompa z napędem elektrycznym
12 – zawór doprowadzający wodę
13 – zawór spustowy
14 – zawór przelewowy
15 – elektryczny sekundomierz
16 – termometr rtęciowy
3.Tabela pomiarów i wyników.
Lp | m [kg] | T[s] | Qm=m/t | T[°C] | T[K] | u[t]*10−4 |
Re | ΔQm | δQm[% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0,815 | 19,36 | 0,0420 | 16,9 | 290 | 10,887 | 2462,89 | 5,60432E-05 | 0,133 |
2 | 0,86 | 18,94 | 0,0454 | 16,4 | 290 | 11,017 | 2625,16 | 5,79863E-05 | 0,127 |
3 | 0,826 | 19,27 | 0,0428 | 16,2 | 289 | 11,073 | 2465,67 | 5,64607E-05 | 0,132 |
4 | 0,805 | 20,17 | 0,0399 | 15,9 | 289 | 11,159 | 2278,06 | 5,33814E-05 | 0,134 |
Średnia arytmetyczna Re: 2458,026068
Lp | m [kg] | T[s] | Qm=m/t | T[°C] | T[K] | u[t]*10−4 |
Re | ΔQm | δQm[%] |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0,86 | 12,43 | 0,069 | 15,8 | 289 | 11,188 | 3938,90 | 9,78290E-05 | 0,141 |
2 | 0,84 | 12,25 | 0,068 | 15,6 | 289 | 11,246 | 3883,69 | 9,89812E-05 | 0,144 |
3 | 0,81 | 12,22 | 0,066 | 15,5 | 289 | 11,275 | 3744,53 | 9,81781E-05 | 0,148 |
4 | 0,815 | 11,33 | 0,071 | 15,5 | 289 | 11,275 | 4063,60 | 1,08724E-04 | 0,151 |
Średnia arytmetyczna Re : 3907,639614
4. Wzory do obliczeń
- Masowe natężenie przepływu określone jest za pomocą wzoru:
- Liczba Reynoldsa przedstawiona jest poprzez zależność:
, gdzie :
D- średnica wewnętrzna szklanej rury
µ- dynamiczny współczynnik lepkości dla wody
- Błędy wyznaczamy za pomocą różniczki zupełnej:
, gdzie: , .
- Błędy pomiaru masy i czasu:
a
Błąd względny :
-Równanie lepkości cieczy
y = -0,000000116x5 + 0,000170697x4 - 0,100537890x3 + 29,631207266x2 - 4 370,925076910x + 258 237,220875246
6. Wnioski
Wartości liczy Reynoldsa po dokonaniu obliczeni jest zbliżona do wartości określających przez Osborne'a Reynoldsa jako wartości graniczne.
Wartości liczy Reynoldsa jest uzależniona do Temperatury w jakiej wyznaczano ją oraz od rodzaju cieczy.
Wielkości błędów jest uzależniona od dokładności sprzętu pomiarowego oraz od czynnika ludzkiego .