POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

MECHANIKA I BUDOWA MASZYN

HYDROSTATYCZNE UKŁADY NAPĘDOWE

Hydraulika przewodu

Paweł Malik

Robert Wierbowiecki

Borys Leśniak

Łukasz Superson

Rok: III MBM

Prowadzący:

dr inż. Zygmunt Kudźma

WSTĘP

Zasada pracy napędów hydrostatycznych polega na zmianie energii mechanicznej na hydrauliczną (co odbywa się w pompie), przeniesieniu tej energii (zmagazynowanej w cieczy) przewodami do silnika (siłownika) hydraulicznego, gdzie zachodzi odwrotna zmiana energii hydraulicznej na mechaniczną. Ponieważ nieodłącznym elementem układów hydraulicznych są przewody to znaczy, że występują straty energii, które wpływają na zmniejszenie sprawności układów hydraulicznych przeto ważna rzeczą jest znajomość przyczyn powstania tych strat, ich wysokości oraz czynników na nie wpływających.

Rodzaj przepływu ma kluczowe znaczenie przy określaniu poziomu strat ciśnienia w przewodach. Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje przepływów: laminarny oraz turbulentny. Przepływ laminarny występujący w obszarze liczb Reynoldsa mniejszych od wartości krytycznej przyjmowanej zwykle 2000-2500, dla przewodów okrągłych. Rozkład prędkości cieczy w przekroju przewodu jest wówczas paraboliczny. Drugim rozważanym przypadkiem jest sytuacja, gdy następuje przekroczenie krytycznej liczby Re. W takiej sytuacji przepływ laminarny zmienia się w burzliwy, który charakteryzuje się zbliżonym do prostokątnego rozkładem prędkości w przekroju przewodu. Ze względu na to, że różnice w prędkości sąsiednich warstw są nieznaczne maleje wpływ tarcia spowodowany lepkością cieczy, rośnie natomiast wpływ prędkości. Straty dla przepływu turbulentnego można wyznaczyć za pomocą wzorów empirycznych.

SCHEMAT UKŁADU POMIAROWEGO

OPIS ZADANIA

Zapoznanie się z charakterem strat ciśnienia, występujących przy przepływie cieczy przez prostoliniowe przewody, pomiar wartości tych strat oraz porównanie wyników pomiarów z obliczeniami wg wzorów teoretycznych.

	OBLICZENIA Δp=Δp1-Δp2=14,3-1,5=12,8 [Bar] d=0,004 m; ; l = 2 m

TABELA POMIARÓW

Lp	p1 [Bar]	p2 [Bar]	Δp [Bar]	Δp [Mpa]	T(1l)	Q=1l/T [dm^3/s]	V=4Q/d^2*p	Re=V*d/n	ν	ρ	Δpt [Mpa]	λrz	λt
1	14,3	1,5	12,8	1,28	26	0,038461538	3,025	80,6	150*10^-6	867g/cm^3	1,83	1,95	0,9305211
2	14,4	1,4	13	1,3	24	0,041666667	3,32	88,5			2	1,8	0,8474576
3	18,7	2	16,7	1,67	18	0,055555556	4,42	117,8			2,6	1,74	0,6366723
4	23,5	2,5	21	2,1	14	0,071428571	5,6	149,3			3,3	1,73	0,5023443
5	25,5	2,8	22,7	2,27	13	0,076923077	6,12	163,2			3,65	1,71	0,4595588
6	30	3,5	26,5	2,65	11	0,090909091	7,23	192,8			4,3	1,69	0,3890041

WYKRESY

WNIOSKI

Doświadczenie potwierdziło prawdziwość wzorów teoretycznych na Δp oraz λ dla rur o przekroju kołowym. Kształty wykresów otrzymanych za pomocą obliczeń oraz eksperymentu są identyczne. Ich przebieg natomiast jest zbliżony w granicy błędu pomiaru.

Na podstawie wykresu Δp = f(Q) można stwierdzić, że relacja ta jest liniowa – wraz ze wzrostem natężenia przepływy proporcjonalnie rosną straty ciśnienia.

Na podstawie wykresu λ = f (Re) można stwierdzić, że w tym przypadku wartość współczynnika oporu przepływów jest odwrotnie proporcjonalna do liczby Reynoldsa.

Rozbieżności między wynikami teoretycznymi, a rzeczywistymi mogły wyniknąć z:

- Niedokładności w odczycie czasu przepływu oraz odczytanych wartości ciśnień z manometrów

- Zaokrągleń wyników

- Zmiany lepkości cieczy w czasie pomiarów wynikłej z nagrzewania się układu podczas pracy