1. Schemat stanowiska pomiarowego
2. Wzory wyjściowe i wynikowe
Różnica pozimów cieczy w manometrach:
z = z1 + z2
Strumień objętości:
$$q_{v} = \frac{V}{\tau}\ $$
Liczba Reynoldsa:
$$R_{e} = \frac{4V}{\text{τπDν}}$$
Współczynnik przepływu zwężki pomiarowej:
$$C = \frac{4V}{\text{τπ}d^{2}\sqrt{z}}\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{d}{D} \right)^{4}}{2g}}$$
Strumień objętości dla Cśr:
$$q_{v_{sr}} = \frac{C_{sr}\pi d^{2}\sqrt{2gz_{t}}}{4\sqrt{1 - \beta^{4}}}$$
Teoretyczny strumień objętości:
$$q_{v_{t}} = \frac{\pi d^{2}\sqrt{2gz_{t}}}{4\sqrt{1 - \beta^{4}}}$$
V − objetosc
τ − czas
t − temperatura wody
D − srednica przed zwezka
ν − kinematyczny wspolczynnik lepkosci odczytany z tablic dla t = 30oC
d − srednica zwezki
g − przyspieszenie ziemskie
z − roznica poziomow cieczy w manometrach
$$\beta - stosunek\ \frac{d}{D}$$
3. Tabela pomiarowa i obliczeniowa:
z1 |
z2 |
Δz |
τ |
V | qv |
Re | C | Δzt |
qvsr |
qvt |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
mm | mm | m | s | dm3 | dm3/s | - | - | m | dm3/s | dm3/s |
31 | 49 | 0,08 | 63,09 | 4,55 | 0,072 | 5712 | 0,71 | 0 | 0,00 | 0,00 |
127 | 132 | 0,259 | 29,9 | 0,152 | 12052 | 0,83 | 0,2 | 0,14 | 0,16 | |
205 | 203 | 0,408 | 21,34 | 0,213 | 16887 | 0,93 | 0,4 | 0,20 | 0,23 | |
263 | 308 | 0,571 | 19,4 | 0,235 | 18576 | 0,86 | 0,6 | 0,25 | 0,28 | |
342 | 332 | 0,674 | 16,37 | 0,278 | 22014 | 0,94 | 0,8 | 0,29 | 0,32 | |
391 | 378 | 0,769 | 15,34 | 0,297 | 23492 | 0,94 | 1 | 0,32 | 0,36 | |
456 | 438 | 0,894 | 14,09 | 0,323 | 25576 | 0,95 | 1,2 | 0,35 | 0,39 | |
513 | 486 | 0,999 | 13,65 | 0,333 | 26401 | 0,93 | 1,4 | 0,38 | 0,42 | |
567 | 538 | 1,105 | 12,85 | 0,354 | 28044 | 0,94 | qvtsr |
|||
630 | 595 | 1,225 | 12,19 | 0,373 | 29563 | 0,94 | 0,23 | |||
Csr |
||||||||||
0,90 |
4. Przykładowe obliczenia:
V |
t |
d |
D |
ν |
g |
β |
---|---|---|---|---|---|---|
dm3 |
oC |
mm |
mm |
$$\frac{m^{2}}{s} \bullet 10^{- 6}$$ |
$$\frac{m}{s^{2}}$$ |
− |
4, 55 |
30 |
10 |
20 |
0, 8042 |
9, 81 |
0, 5 |
Tabela wielkości potrzebne do obliczeń:
Dla punktu 3:
z = 205 + 203 = 0, 408 m
$q_{v} = \frac{V}{\tau} = \frac{4,55}{21,34} = 0,213\ \ $dm3/s
$$R_{e} = \frac{4V}{\text{τπDν}} = \frac{4*4,55*10^{- 3}}{21,34*\pi*0,02*0,8042*10^{- 6}} = 16887$$
$$C = \frac{4V}{\text{τπ}d^{2}\sqrt{z}}\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{d}{D} \right)^{4}}{2g} =}\frac{4*4,55}{21,34*\pi{*0,01}^{2}\sqrt{408*10^{- 3}}}*\sqrt{\frac{1 - \left( \frac{0,01}{0,02} \right)^{4}}{2*9,81} =}0,93$$
$q_{v_{sr}} = \frac{C_{sr}\pi d^{2}\sqrt{2gz_{t}}}{4\sqrt{1 - \beta^{4}}} = \frac{0,90*\pi*{0,01}^{2}\sqrt{2*9,81*0,4}}{4\sqrt{1 - 0,0625}} = 0,20$ dm3/s
$q_{v_{t}} = \frac{\pi d^{2}\sqrt{2gz_{t}}}{4\sqrt{1 - \beta^{4}}} = \frac{\pi{*0,01}^{2}\sqrt{2*9,81*0,4}}{4\sqrt{1 - 0,0625}} = 0,23$ dm3/s
4. Wykres
5. Uwagi i wnioski