sprawko1 gestosc (2)

  1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jes wywzorcowanie różnicowych sond ciśnieniowych specjalnej konstrukcji. Poprzez wyznaczenie liczby kształtu B oraz stałej wzorcowania K sondy specjalnej S i sondy walcowej w pomiarze porównawczym przy użyciu sondy znormalizowanej typu L

  1. Przebieg ćwiczenia

Dla zadanych wartości prędkości przepływu mierzymy ciśnienia różnicowe sondą typu S, sondą walcową i sondą typu L. Wykonaliśmy po pięć odczytów z elektronicznych przetworników ciśnienia dla sześciu zadanych prędkości gazu.

  1. Schemat stanowiska pomiarowego

Rysunek 1 Schemat stanowiska pomiarowego
(1,2,3- elektroniczne przetworniki ciśnienia; 4- zestaw manometrów typu U-rurka; 5- kanał pomiarowy; 6- elektryczny miernik temperatury i prędkości gazu)

  1. Tabela pomiarowa

Tabela 1 Tabela pomiarowa

Lp. w
pd

ps

pw
t pst pst
-
$$\frac{m}{s}$$

Pa

Pa

Pa


mm C2H5OH
Pa
1,1 23 454 909 750 23,3 -90 -732,8
1,2 411 995 631
1,3 390 1002 787
1,4 426 946 646
1,5 415 940 880
2,1 19 305 660 519 23,5 -60 -488,5
2,2 280 643 541
2,3 252 594 498
2,4 295 674 467
2,5 250 727 453
3,1 15 165 399 326 23,4 -35 -285
3,2 164 409 294
3,3 184 427 305
3,4 174 412 299
3,5 134 478 288
4,1 11 85 220 160 23,3 -18 -146,6
4,2 85 203 170
4,3 78 232 190
4,4 66 240 137
4,5 95 210 136
5,1 7 37 101 81 23,2 -8 -65,2
5,2 35 96 72
5,3 39 102 76
5,4 45 97 82
5,5 32 88 92
6,1 4 11,3 27 19 23,2 -2 -16,3
6,2 11,1 33 21
6,3 14 22 20
6,4 10 27 17
6,5 13 29 15


  1. Algorytm obliczeń z przykładami:

Obliczam gęstość gazu płynącego przez kanał:


$$\rho = \frac{p_{\text{st}} \bullet \rho_{0} \bullet T_{0}}{T \bullet p_{0}} = \frac{\left( 101300 - 732,8 \right) \bullet 1,2 \bullet 273}{(273 + 23,3) \bullet 101300} = 1,1\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

Obliczam średnią wartość ciśnienia różnicowego dla sondy typu L:


$$\overset{\overline{}}{p_{d1}} = \frac{p_{d1} + p_{d2} + p_{d3} + p_{d4} + p_{d5}}{5} = 419,2\ \text{Pa}$$


$$w_{L1} = \sqrt{\frac{2 \bullet \overset{\overline{}}{p_{d}}}{\rho}} = \sqrt{\frac{2 \bullet 419,2}{1,1}} = 27,6\frac{m}{s}$$

Obliczam średnią wartość ciśnienia różnicowego dla sondy typu S:


$$\overset{\overline{}}{p_{s1}} = \frac{{p}_{s1} + {p}_{s2} + p_{s3} + p_{s4} + {p}_{s5}}{5} = 958,4\ \text{Pa}$$

Obliczam średnią wartość ciśnienia różnicowego dla sondą walcową:


$$\overset{\overline{}}{p_{w1}} = \frac{{p}_{w1} + p_{w2} + {p}_{w3} + p_{w4} + p_{w5}}{5} = 738,8\ \text{Pa}$$

Obliczam wartość liczby kształtu B dla sondy typu S:


$$B_{s1} = \frac{\overset{\overline{}}{p_{s}}}{\overset{\overline{}}{p_{d}}} = 2,29$$

Obliczam wartość liczby kształtu B dla sondy walcowej:


$$B_{w1} = \frac{\overset{\overline{}}{p_{w}}}{\overset{\overline{}}{p_{d}}} = 1,76$$

Wyznaczam charakterystykę B = f(wL):

Rysunek 2 Charakterystyka B=f(wL)

Sporządzam charakterystykę B = f(p):

Rysunek 3 Charakterystyka B = f(p):

W celu wyznaczenia linii trendu zostały pominięte wartości z ostatniej zadanej prędkości przepływu $w = 4\frac{m}{s}$, ponieważ po zmniejszeniu prędkości z $7\frac{m}{s}$ nastąpił gwałtowny skok, który spowodował gwałtowne zwiększenie się stopnia wielomianu interpolacyjnego. Wielomiany interpolacyjne mają następujące wzory:


f(pS) = 4 • 10−9pS3 − 6 • 10−6pS2 + 0, 0025pS + 2, 3975


f(pw) = −5 • 10−9pw3 + 8 • 10−6pw2 + 0, 0037pw + 2, 3831

Obliczam całkę oznaczoną z f(pS):


$$\int_{{p}_{\text{s\ min}}}^{{p}_{\text{s\ max}}}{f\left( p_{S} \right)} = \frac{4 \bullet 10^{- 9}}{4}{p_{S}}^{4} - \frac{6 \bullet 10^{- 6}}{3}{p_{S}}^{3} + \frac{0,0025}{2}{p_{S}}^{2} + 2,3975p_{S}$$


96, 8958, 4f(pS)=2451, 18 Pa

Obliczam wartość średniej liczby kształtu dla sondy typu S:


$$B_{sr\ s} = \frac{\int_{{p}_{\text{s\ min}}}^{{p}_{\text{s\ max}}}{f\left( p_{S} \right)}}{{p}_{\text{s\ max}} - {p}_{\text{s\ min}}} = 2,46$$

Obliczam wartość współczynnika kalibracyjnego K dla sondy typu S:


$$K_{s} = \sqrt{\frac{2}{B_{sr\ S}}} = 0,9$$

Obliczam całkę oznaczoną z f(pw):


$$\int_{{p}_{\text{w\ min}}}^{{p}_{\text{w\ max}}}{f\left( p_{w} \right)} = \frac{- 5 \bullet 10^{- 9}}{4}{p_{w}}^{4} + \frac{8 \bullet 10^{- 6}}{3}{p_{w}}^{3} + \frac{0,0037}{2}{p_{w}}^{2} + 2,3831p_{w}$$


80, 6738, 8f(pw)=1272, 4 Pa

Obliczam wartość średniej liczby kształtu dla sondy walcowej:


$$B_{sr\ w} = \frac{\int_{{p}_{\text{w\ min}}}^{{p}_{\text{w\ max}}}{f\left( p_{w} \right)}}{{p}_{w\text{\ max}} - {p}_{w\text{\ min}}} = 1,93$$

Obliczam wartość współczynnika kalibracyjnego K dla sondy walcowej:


$$K_{w} = \sqrt{\frac{2}{B_{sr\ w}}} = 1,02$$

  1. Tabela wynikowa

Tabela 2 Tabela wynikowa

Lp.
ρ

$$\overset{\overline{}}{p_{d}}$$

wL

$$\overset{\overline{}}{p_{s}}$$

$$\overset{\overline{}}{p_{w}}$$

Bs

Bw

Bsr s

Bsr w

Ks

Kw
-
$$\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

Pa

$$\frac{m}{s}$$

Pa

Pa
- - - - - -
1 1,100 419,2 27,6 958,4 738,8 2,29 1,76 2,46 1,93 0,9 1,02
2 1,097 276,4 22,4 659,6 495,6 2,39 1,79
3 1,095 164,2 17,3 425 302,4 2,59 1,84
4 1,094 81,8 12,2 221 158,6 2,70 1,94
5 1,094 37,6 8,3 96,8 80,6 2,57 2,14
6 1,093 11,88 4,7 27,6 18,4 2,32 1,55


  1. Wnioski

Celem ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika kalibracyjnego K dla dwóch rodzajów sond ciśnieniowych specjalnej konstrukcji. W przypadku sondy typu S wyszedł o Ks = 0, 9, natomiast dla sondy walcowej Kw = 1, 02. Można zauważyć, że wartości ciśnienia różnicowego odczytywanego z mierników są wyższe dla sondy typu S i walcowej, w stosunku do sondy typu L. Dzięki czemu możemy mierzyć za pomocą nich niższe wartości przepływów w kanałach. Przy wyznaczaniu wielomianu interpolacyjnego zauważono, że przy szóstej nastawie nastąpił znaczny spadek ciśnienia różnicowego. Pomiar ten znacząco odbiegał od reszty, dlatego został on odrzucony do wyznaczenia średniej liczby kształtu sondy.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
sprawko1 gestosc
sprawko gęstości itp, STUDIA, Polibuda - semestr III, Mechanika gruntów, Sprawozdania
sprawka, Gestosc objetosciowa, Akademia Techniczno-Rolnicza
33A - WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ -sprawko, PWr
Wyznaczanie gęstości za pomocą piknometru, Materiały PWR elektryczny, semestr 3, FIZYKA 2, sprawka,
Oznaczanie gęstości nasypowej i jamistości Sprawko
Gęstość Sprawko
33A - WYZNACZANIE GĘSTOŚCI CIAŁ -sprawko, PWr
El sprawko 5 id 157337 Nieznany
LabMN1 sprawko
Obrobka cieplna laborka sprawko
Ściskanie sprawko 05 12 2014
1 Sprawko, Raport wytrzymałość 1b stal sila
CZUJKI DYMU WYKORZYSTUJĄCE ŚWIATŁO ROZPROSZONE DO POMIARU GĘSTOŚCI OPTYCZNEJ DYMU
stale, Elektrotechnika, dc pobierane, Podstawy Nauk o materialach, Przydatne, Sprawka
2LAB, 1 STUDIA - Informatyka Politechnika Koszalińska, Labki, Fizyka, sprawka od Mateusza, Fizyka -
10.6 poprawione, semestr 4, chemia fizyczna, sprawka laborki, 10.6

więcej podobnych podstron