Straty na długości

Politechnika Białostocka

Wydział Mechaniczny

Edukacja Techniczno- Informatyczna

semestr III

Sprawozdanie z zajęć:
Laboratorium Mechaniki Technicznej II

Temat:
Straty hydrauliczne.

Grupa: III
Prowadzący: mgr inż. Aneta Bohojło-Wiśniewska
Data wykonania ćwiczenia: 02.12.2013 r.
Skład grupy:
  1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami określania zależności współczynników strat hydraulicznych (strat na długości λ oraz strat lokalnych ζ ) od liczby Reynoldsa Re.

  1. Opis stanowiska

Stanowisko pomiarowe zostało przedstawione schematycznie na poniższym rysunku. Woda pobierana jest ze zbiornika Z. Przepływ w układzie wymusza pompka P. Pomiary dokonywane będą dla dwóch zakresów (0-250 [l/h] oraz 300-1000 [l/h]). Liczbę Reynoldsa będziemy zmieniać regulując natężenie przepływu zaworem regulacyjnym.

Natężenie przepływu mierzymy rotametrem R. Temperaturę wody – termometrem w zbiorniku wody Z. Pomiar ten jest potrzebny do odczytania z tablic lub z wykresu lepkości kinematycznej w celu wyznaczenia liczby Reynoldsa. Pomiaru spadku ciśnienia dokonujemy

manometrem wodnym.

  1. Przebieg ćwiczenia

Wyniki pomiarów należy umieścić w protokole. Z tablic lub z wykresu 4 odczytujemy wartość lepkości kinematycznej υ. Wymiary geometryczne d i l podaje prowadzący ćwiczenie.

Obliczenia wykonuje się wg następującego schematu:

– przeliczyć wartości zmierzonych wielkości na jednostki układu SI;

– wyznaczyć prędkość średnią V

– wyznaczyć wskazanie manometru: ∆h = |hl − hp|;

– policzyć wartość liczby Reynoldsa Re i współczynnika strat na długości λ

– wyznaczyć wartości logarytmów: log Re i log λ ;

– wyniki umieścić na tle wykresu Nikuradse’go;

– sformułować wnioski.

  1. Opracowanie wyników

Długość rury: 1 m

Średnica rury: 0,01 m

Lepkość dynamiczna wody w temperaturze 16 oC: $10,02*10^{- 4}\ \frac{\text{kg}}{m*s}$

Gęstość wody w temperaturze 16 oC: $998,97\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$

Zakres Nr pomiaru hl [mm] hp [mm] Q [l/h] t [oC]
0-250 [l/h] 1 26,6 23,4 50 16
2 26,5 23,3 100 16
3 29 20,8 150 16
4 32,9 17,5 200 16
5 38 12,7 250 16
Zakres Nr pomiaru ∆h [m] Q [m3/s] V [m/s] ʋ [m2/s] λ Re
0-250 [l/h] 1 0,0032 0,00001389 0,176942 1,00303*10-6 0,02005336 1764,07
2 0,0032 0,00002778 0,353885 0,00501331 3537,78
3 0,0082 0,00004167 0,530828 0,00570959 5292,24
4 0,0154 0,00005556 0,707771 0,00603162 7056,33
5 0,0253 0,00006944 0,884585 0,00634367 8819,13
Zakres Nr pomiaru hl [mm] hp [mm] Q [l/h] t [oC]
300-1000 [l/h] 1 263 213 300 16
2 284 198 400 16
3 307 182 500 16
4 334 163 600 16
5 364 141 700 16
Zakres Nr pomiaru ∆h [m] Q [m3/s] V [m/s] ʋ [m2/s] λ Re
300-1000 [l/h] 1 0,05 0,00008333 1,061528 1,00303*10-6 0,00870575 10583,21
2 0,086 0,00011111 1,415414 0,0084223 14111,38
3 0,125 0,00013889 1,769299 0,00783441 17639,54
4 0,171 0,00016667 2,123184 0,00744252 21167,7
5 0,223 0,00019444 2,476942 0,00713136 24694,6

Obliczenia dla pomiaru 1 z zakresu 0-250[l/h] – przykład:


h = hl − hp = 26, 6mm − 23, 4mm = 3, 2mm


h = 3, 2mm * 0, 001m = 0, 0032m


$$Q = 50\frac{l}{h}*\frac{1}{3600000}\frac{m^{3}}{s} = 0,00001389\frac{m^{3}}{s}$$


$$V = \frac{4*Q}{\pi*d^{2}} = \frac{4*0,00001389\frac{m^{3}}{s}}{3,14*{(0,01m)}^{2}} = 0,176942\frac{m}{s}$$


$$v = \frac{u}{\rho} = \frac{10,02*10^{- 4}\frac{\text{kg}}{m*s}}{998,97\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}} = 1,00303*10^{- 6}\frac{m^{2}}{s}$$


$$\lambda = \frac{d*2*g*h}{l*V^{2}} = \frac{0,01m*2*9,81\frac{m}{s^{2}}*0,0032m}{1m*{(0,176942\frac{m}{s})}^{2}} = 0,02005336$$


$$Re = \frac{V*d}{v} = \frac{0,176942\frac{m}{s}*0,01m}{1,00303*10^{- 6}\frac{m^{2}}{s}} = 1764,07$$


  1. Wnioski:

Możemy stwierdzić, że współczynnik strat zależy od następujących czynników:

-średnicy wewnętrznej rurki,

-długości na której następuje spadek ciśnienia,

-chropowatości powierzchni wewnętrznej,

-lepkości dynamicznej,

-gęstości cieczy,

-prędkości średniej.

W zakresie 0-250 [l/h] należy wykorzystać pochylenie manometru 1:10 w celu uzyskania dokładniejszych pomiarów. Podczas wykonywania badan należy stosować się do poleceń prowadzącego ćwiczenie. Należy pamiętać również o tym, by pompka nie pracowała przy braku przepływu.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Straty na długosci, STUDIA BUDOWNICTWO WBLIW, hydraulika i hydrologia
Straty na długości DOC
TRD-straty czasu na dlugosci linii, Budownictwo UTP, III rok, DUL stare roczniki, trd
2014-15-TRD 5 straty czasu na dlugosci linii temat , Kierunek: Budownictwo
Sprawozdania- inżynieria rynkowski, stray na dlugosci, TEMAT: WSPÓŁCZYNNIK STRAT NA DŁUGOŚCI
Współczynnik strat na długości
Wsp strat na długości 2 DOC
Jak widok kobecych piersi wpływa na dlugość życia
Wsp strat na długości DOC
02 Wplyw lokalizacji przystanku autobusowego na dlugosc wzmocnienia konstrukcji nawierzchni na podst
Kilowaty nie na straty
Bieg na czas o długości` m
Redukcja długości skośnej na poziom odniesienia
Pomiar długości?li świetlnej na podstawie interferencji w układzie optycznym do otrzymywania pierśc
Bieg na czas o długości 60 m, Lekkoatletyka(2)
stratyfikacja społeczna, Materiały na egzaminy, Socjologia
Badanie wpływu zmiany długości celowej niwelatora precyzyjnego na dokładność niwelacji, Geodezja2
Pomiar długości?li świetlnej na podstawie interferencji w układzie optycznym do otrzymywania pierścx

więcej podobnych podstron