1. Schemat stanowiska:

W ćwiczeniu badaliśmy wypływ ustalony przez duży otwór, aby następnie sporządzić charakterystykę porównawczą wypływu pomiarowego z teoretycznym. Żeby tego dokonać mierzyliśmy dopływ wody i poziom cieczy w zbiorniku pomiarowym. W układzie pomiarowym nie było rotametru, tylko wodomierz. Aby wyznaczyć strumień objętości mierzyliśmy czas przepływu konkretnej objętości wody.

Dane i oznaczenia:

• h₁ – poziom wody z błędem

• h₀ – błąd w pomiarze poziomu cieczy

• h – faktyczny poziom cieczy

• b – górna szerokość otworu wypływowego

• q_v – strumień objętości obliczony

• V- objętość wody przepływająca w czasie pomiarowym

• q_vth – teoretyczny strumień objętości

• h_t – głębokości teoretyczne

• μ – doświadczalny współczynnik uwzględniający wielkości pominięte w uogólnionym równaniu Bernoulliego

• ξ – współczynnik podobieństwa krzywych ξ = 1,58

1. Wzory wyjściowe i wynikowe:

1. Indywidualny przykład obliczeń:

1. Tablice wyników:

Tabela 4.1 Tabela pomiarów i obliczeń

V, dm^3	t, s	qv dm^3/s	h1	h	μ
30	74,66	0,40	64,3	69,4	0,69
20	64,47	0,31	58,3	63,4	0,63
10	38,66	0,26	54,1	59,2	0,66
10	51,03	0,20	48,2	53,3	0,68
5	34,78	0,14	44,2	49,3	0,77
5	45,88	0,11	40,2	45,3	0,58
2	30,87	0,06	33,2	38,3	1,02
2	36,12	0,06	29,8	34,9	0,83
1	37,56	0,03	24,1	29,2	0,79
				średnie μ	0,70

Tabela 4.2 Tabela obliczeń teoretycznych

ht, mm	qv,t, dm^3/s	h’, mm	qv’, dm^3/s
0	0,000	0,0	0,00
10	0,002	23,1	0,01
20	0,013	46,2	0,03
30	0,035	69,3	0,08
40	0,071	92,4	0,16
50	0,124	115,5	0,29
60	0,196	138,6	0,45
70	0,288	161,7	0,67
80	0,402	184,8	0,93
90`	0,540	207,9	1,25

1. Wykres:

Rysunek 5.1 Wykres porównujący pomiarową oraz teoretyczną charakterystykę wypływu, z zastosowaniem skali podobieństwa

1. Podsumowanie:

• Po zastosowaniu skali podobieństwa charakterystyka teoretyczna ma zbliżony kształt, ale nie pokrywa się z pomiarową. Krzywa pomiarowa ma właściwy kształt, ale widoczne są pewne odchylenia.

• Jedną z przyczyn odchyłek może być niedokładny odczyt poziomu wody w zbiorniku na suwmiarce.

• Odchylenia mogą być też spowodowane przez odczyt danych w momencie gdy przepływ nie zupełnie się ustabilizował.

• Tego typu wypływ może służyć do pomiaru strumienia objętości cieczy. Wystarczy odczytać jaka jest wysokość cieczy w zbiorniku oraz znać parametry otworu.