4.Wzory wyjściowe i wynikowe
$$q_{v\ } = \frac{C}{\sqrt{1 - \beta^{4}}} \bullet \varepsilon \bullet \frac{\pi d^{2}}{4} \bullet \sqrt{\frac{2p}{\rho}}$$
$$\text{Re} = \frac{4q_{v}}{\text{πDv}}$$
5.Przykładowe obliczenia
$$q_{v} = \frac{V}{t} = \frac{4,55}{91,6} = 0,050\frac{\text{dm}^{3}}{s}$$
$$\text{Re} = \frac{4q_{v}}{\text{πDv}} = \frac{4 \bullet 0,050 \bullet 10^{- 3}}{1000 \bullet \pi \bullet 0,02 \bullet 8,77 \bullet 10^{- 7}} = 3609$$
z = z1 + z2 = 642 − 606 = 1248 mm
$$\nu = \frac{1}{556406,7 + 19689,27t_{w} + 124,6096t_{w}^{2} - 0,3783792{t_{w}}^{3}} =$$
$$= \frac{1}{556406,7 + 19689,27 \bullet 25,8 + 124,6096{\bullet 25,8}^{2} - 0,3783792{\bullet 25,8}^{3}} = 8,77 \bullet 10^{- 7}\ \frac{m^{2}}{s}$$
$$C = \frac{4q_{v}}{\pi d^{2}\sqrt{z}}\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{d}{D} \right)^{4}}{2g}} = \frac{4 \bullet 0,369}{\pi \bullet {0,01}^{2} \bullet \sqrt{1,248}}\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{0,01}{0,02} \right)^{4}}{2 \bullet 9,81}} = 0,921$$
$$C_{sr} = \frac{C_{1} + \ldots + C_{10}}{10} = 0,950$$
$$q_{v\ t} = \frac{C_{sr}}{\sqrt{1 - \beta^{4}}} \bullet \frac{\pi d^{2}}{4} \bullet \sqrt{2gz_{t}} = \frac{0,950}{\sqrt{1 - {0,5}^{4}}} \bullet \frac{\pi \bullet {0,01}^{2}}{4} \bullet \sqrt{2 \bullet 9,81 \bullet 1,25} = 0,402\ \frac{\text{dm}^{3}}{s}$$
6. Tabela wyników
z1 | z2 | Δz | t | qv | Re | C | Δzt | qvt |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mm | mm | mm | s | dm3/s | - | - | mm | dm3/s |
642 | 606 | 1248 | 12,32 | 0,369 | 26836 | 0,921 | 1250 | 0,376 |
593 | 552 | 1145 | 13,18 | 0,345 | 25085 | 0,928 | 1150 | 0,349 |
526 | 493 | 1019 | 13,90 | 0,327 | 23786 | 0,933 | 1050 | 0,334 |
456 | 436 | 892 | 14,78 | 0,308 | 22370 | 0,937 | 950 | 0,318 |
403 | 378 | 781 | 15,91 | 0,286 | 20781 | 0,931 | 850 | 0,300 |
352 | 331 | 683 | 16,81 | 0,271 | 19668 | 0,942 | 750 | 0,282 |
306 | 286 | 592 | 18,00 | 0,253 | 18368 | 0,945 | 650 | 0,263 |
260 | 245 | 505 | 19,59 | 0,232 | 16877 | 0,940 | 550 | 0,242 |
217 | 205 | 422 | 21,59 | 0,211 | 15314 | 0,933 | 450 | 0,219 |
183 | 174 | 357 | 23,43 | 0,194 | 14111 | 0,935 | 350 | 0,193 |
153 | 143 | 296 | 25,07 | 0,181 | 13188 | 0,959 | 300 | 0,178 |
111 | 95 | 206 | 27,90 | 0,163 | 11850 | 1,033 | 250 | 0,163 |
111 | 91 | 202 | 30,62 | 0,149 | 10798 | 0,951 | 200 | 0,146 |
90 | 69 | 159 | 35,09 | 0,130 | 9422 | 0,935 | 150 | 0,126 |
72 | 55 | 127 | 38,81 | 0,117 | 8519 | 0,946 | 100 | 0,103 |
57 | 40 | 97 | 44,75 | 0,102 | 7388 | 0,939 | 90 | 0,098 |
46 | 30 | 76 | 51,29 | 0,089 | 6446 | 0,925 | 80 | 0,092 |
38 | 18 | 56 | 59,41 | 0,077 | 5565 | 0,931 | 60 | 0,080 |
27 | 14 | 41 | 71,37 | 0,064 | 4633 | 0,905 | 40 | 0,065 |
14 | 2 | 16 | 91,60 | 0,050 | 3609 | 1,129 | 20 | 0,046 |
tw | ν |
D | β |
d | Cśr |
---|---|---|---|---|---|
C | m2/s | mm | mm | ||
25,8 | 8,77*10-7 | 20 | 0,5 | 10 | 0,937 |
7. Wnioski
W przeprowadzanym ćwiczeniu, jako zwężka pomiarowa posłużyła dysza. Charakterystyka przedstawiona na wykresie zależności różnicy wysokości ciśnień przed przewężeniem i w przewężeniu od strumienia objętości jest paraboliczna. Punkty pomiarowe w większości pokrywają się z krzywą teoretyczną, co wskazuje na poprawność dokonanych pomiarów. Analizując drugi wykres zależności współczynnika przepływu zwężki od liczby Reynoldsa widać, że współczynnik przepływu jest stały, niezależny od strumienia objętości i oscyluje wokół Cśr=0,937. Wynik tak bliski liczbie 1 wskazuje na to, że badany płyn (woda) miał niską lepkość, i był zbliżony do płynu idealnego.