Schemat stanowiska
Wzory wyjściowe i wynikowe
Elementarny strumień objętości:
dqv = μυdA
Stosunek strumieni przepływu:
$$\xi_{v} = \sqrt{\xi_{l}^{5}}$$
Strumień objętości dla przegrody trójkątnej:
$$q_{v} = \frac{8}{15} \bullet \mu_{sr} \bullet {(h)}^{\frac{5}{2}} \bullet \sqrt{2g} \bullet tg(\frac{\alpha}{2})$$
Przykładowe obliczenia
h = h1 − h0 = 94 − 4, 82 = 89, 18 mm
$$q_{\text{vm}} = \frac{V}{t} = \frac{60}{57,28} = 1,047\ \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$
$$\mu = \frac{15q_{\text{vm}}}{8h^{2}\sqrt{2gh}\ tg(\frac{\alpha}{2})} = \frac{15 \bullet 1,047}{8 \bullet {89,18}^{2}\sqrt{2 \bullet 9,81 \bullet 89,18} \bullet tg(\frac{30}{2})} = 0,697$$
$$q_{\text{vt}} = \frac{8}{15} \bullet \mu_{sr} \bullet {(h)}^{\frac{5}{2}} \bullet \sqrt{2g} \bullet tg\left( \frac{\alpha}{2} \right) = \frac{8}{15} \bullet 0,676 \bullet {(89,18)}^{\frac{5}{2}} \bullet \sqrt{2 \bullet 9,81} \bullet tg\left( \frac{30}{2} \right) = 1,017\ \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$
hrz = hos • ξ = 100 • 2, 24 = 224 mm
$$q_{\text{vrz}} = q_{os} \bullet \sqrt{\xi^{5}} = 1,1 \bullet \sqrt{{2,24}^{5}} = 8,261\ \frac{\text{dm}^{3}}{s}\ $$
Tablica wyników
h0 | α |
ξ |
---|---|---|
mm | ° | |
4,82 | 30 | 2,24 |
h1 | h | V | t | qvm | μ |
hoś | qoś | qvt | hrz | qvrz |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mm | dm3 | s | dm3/s | mm | dm3/s | dm3/s | mm | dm3/s | ||
94 | 89,18 | 60 | 57,28 | 1,047 | 0,697 | 100 | 1,1 | 1,017 | 224,0 | 8,261 |
91,38 | 86,56 | 60 | 62,41 | 0,961 | 0,689 | 90 | 1,0 | 0,944 | 201,6 | 7,510 |
88 | 83,18 | 50 | 58,84 | 0,850 | 0,673 | 80 | 0,9 | 0,854 | 179,2 | 6,759 |
81,76 | 76,94 | 40 | 58,41 | 0,685 | 0,659 | 70 | 0,8 | 0,703 | 156,8 | 6,008 |
79,04 | 74,22 | 40 | 62,37 | 0,641 | 0,675 | 60 | 0,7 | 0,642 | 134,4 | 5,257 |
76,42 | 71,6 | 35 | 59,5 | 0,588 | 0,677 | 50 | 0,6 | 0,587 | 112,0 | 4,506 |
70,42 | 65,6 | 30 | 64 | 0,469 | 0,672 | 40 | 0,5 | 0,472 | 89,6 | 3,755 |
66,22 | 61,4 | 25 | 63,41 | 0,394 | 0,667 | 30 | 0,4 | 0,400 | 67,2 | 3,004 |
63,96 | 59,14 | 20 | 55,38 | 0,361 | 0,671 | 20 | 0,3 | 0,364 | 44,8 | 2,253 |
58,7 | 53,88 | 20 | 70,25 | 0,285 | 0,667 | 10 | 0,2 | 0,288 | 22,4 | 1,502 |
56,5 | 51,68 | 15 | 55,41 | 0,271 | 0,704 | 0 | 0,1 | 0,260 | 0,0 | 0,751 |
52,7 | 47,88 | 15 | 68,87 | 0,218 | 0,686 | 0,0 | 0,215 | 0,000 | ||
48,74 | 43,92 | 10 | 59,65 | 0,168 | 0,655 | 0,173 | ||||
45,12 | 40,3 | 10 | 65,91 | 0,152 | 0,735 | 0,140 | ||||
średnia: | ||||||||||
0,676 |
Wnioski
Doświadczalne punkty pomiarowe cechuje duża zgodność z charakterystyką teoretyczną dla tego typu przelewu, co wskazuje na poprawność wykonanych przez nas pomiarów. Krzywa pomiarowa ma właściwy kształt (paraboliczny). Strumień objętości przelewający się przez przegrodę rośnie wraz z wysokością spiętrzenia wody.