Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej

Wydział WBMiI

Kierunek Automatyka i Robotyka

Rok akademicki 2014/2015

Semestr IV

Ćwiczenia laboratoryjne z Mechaniki Płynów

Ćwiczenie nr 5

Temat: Współczynnik wypływu cieczy.

Wykonał:

Jakub Koziołek

Data wykonania ćwiczenia: 22.04.2015

Data przyjęcia sprawozdania.....................

I Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie z jedną z metod pomiaru współczynnika wypływu cieczy oraz porównania wyników z danymi w literaturze.

II Wprowadzenie teoretyczne:

Obraz wypływu cieczy rzeczywistej z dużego zbiornika przez otwór ostrokrawędziowy pokazuje rys.1. Występuje tu zjawisko kontrakcji (przewężenia) strugi spowodowane bezwładnością cieczy oraz dławieniem (hamowaniem) przepływu na krawędziach otworu. Zjawisko to ujmuje liczbowo współczynnik kontrakcji

(1)

gdzie ‑ powierzchnia przekroju strugi, ‑ powierzchnia otworu (rys. 1)

Rys 1. Obraz wypływu cieczy rzeczywistej przez otwór ostrokrawędziowy.

III Schemat i opis stanowiska pomiarowego:

Schemat stanowiska pomiarowego przedstawiono na rys. 3.

w skład stanowiska wchodzą dwa stożkowe zbiorniki do których mocuje się kryzy z otworami ostrokrawędziowymi, termometr i 2 stopery. Średnice d [mm] otworów podane są na kryzach.

Dane geometryczne zbiorników:

Nr zbiornika	β	z0	d0
1	45°
2	30°

Rys. 3. Schemat stanowiska pomiarowego

1.Zbiornik stożkowy

2.Odpływ

3.Kryzy z otworami ostrokrawędziowymi

4.Wodowskaz

Zbiornik nr 1. 2β=90 stopni

d=6mm

1	0,25	0,23	0,24	0	50	50	2,169977	6,132E-05	0,002639	5,2772E-05	6,323391	0,860558
2	0,23	0,21	0,22	50	98	48	2,077595	5,871E-05	0,002149	4,4776E-05	6,054186	0,762636
3	0,21	0,19	0,2	98	136	38	1,980909	5,598E-05	0,00171	4,5003E-05	5,77244	0,803904
4	0,19	0,17	0,18	136	177	41	1,879255	5,311E-05	0,001321	3,2223E-05	5,476217	0,606747
5	0,17	0,15	0,16	177	196	19	1,771779	5,007E-05	0,000982	5,1703E-05	5,163027	1,032608
6	0,15	0,13	0,14	196	216	20	1,657347	4,684E-05	0,000694	3,4688E-05	4,82957	0,740626
7	0,13	0,11	0,12	216	231	15	1,534405	4,336E-05	0,000455	3,0358E-05	4,471313	0,700097
8	0,11	0,09	0,1	231	241	10	1,400714	3,958E-05	0,000267	2,6716E-05	4,081731	0,674906
9	0,09	0,07	0,08	241	248	7	1,252837	3,541E-05	6,33E-05	9,0371E-06	3,650811	0,255249

Zbiornik nr 1. 2β=90 stopni

d=7,2mm

1	0,25	0,23	0,24	0	46	46	2,169977	8,831E-05	0,002639	5,74E-05	7,588069	0,649575
2	0,23	0,21	0,22	46	86	40	2,077595	8,455E-05	0,002149	5,37E-05	7,265023	0,63553
3	0,21	0,19	0,2	86	116	30	1,980909	8,061E-05	0,00171	5,7E-05	6,926928	0,707138
4	0,19	0,17	0,18	116	142	26	1,879255	7,648E-05	0,001321	5,08E-05	6,571461	0,664439
5	0,17	0,15	0,16	142	164	22	1,771779	7,21E-05	0,000982	4,47E-05	6,195632	0,619304
6	0,15	0,13	0,14	164	180	16	1,657347	6,744E-05	0,000694	4,34E-05	5,795483	0,642905
7	0,13	0,11	0,12	180	192	12	1,534405	6,244E-05	0,000455	3,79E-05	5,365575	0,607723
8	0,11	0,09	0,1	192	200	8	1,400714	5,7E-05	0,000267	3,34E-05	4,898077	0,585856
9	0,09	0,07	0,08	200	205	5	1,252837	5,098E-05	6,33E-05	1,27E-05	4,380974	0,248159

Zbiornik nr 2. 2β=60 stopni

d=6mm

1	0,35	0,33	0,34	0	43	43	2,582789	7,299E-05	0,001711	3,98E-05	8,021084	0,545058
2	0,33	0,31	0,32	43	79	36	2,505674	7,081E-05	0,00148	4,11E-05	7,781595	0,580533
3	0,31	0,29	0,3	79	102	23	2,426108	6,856E-05	0,001266	5,5E-05	7,534497	0,802697
4	0,29	0,27	0,28	102	110	8	2,343843	6,624E-05	0,001068	0,000134	7,279016	2,0163
5	0,27	0,25	0,26	110	140	30	2,258584	6,383E-05	0,000888	2,96E-05	7,014235	0,463643
6	0,25	0,23	0,24	140	160	20	2,169977	6,132E-05	0,000724	3,62E-05	6,739059	0,590221
7	0,23	0,21	0,22	160	178	18	2,077595	5,871E-05	0,000577	3,2E-05	6,452158	0,545697
8	0,21	0,19	0,2	178	193	15	1,980909	5,598E-05	0,000446	2,98E-05	6,151891	0,531443
9	0,19	0,17	0,18	193	205	12	1,879255	5,311E-05	0,000333	2,77E-05	5,836196	0,521787
10	0,17	0,15	0,16	205	213	8	1,771779	5,007E-05	0,000236	2,94E-05	5,502419	0,588002
11	0,15	0,13	0,14	213	219	6	1,657347	4,684E-05	0,000155	2,59E-05	5,147041	0,552491
12	0,13	0,11	0,12	219	226	7	1,534405	4,336E-05	9,17E-05	1,31E-05	4,765234	0,302159
13	0,11	0,09	0,1	226	240	14	1,400714	3,958E-05	4,49E-05	3,21E-06	4,350044	0,081018
14	0,09	0,07	0,08	240	248	8	1,252837	3,541E-05	1,58E-05	1,98E-06	3,890797	0,055836

Zbiornik nr 2. 2β=60 stopni

d=7,2mm

1	0,35	0,33	0,34	0	37	37	2,582789	0,0001051	0,001711	4,62E-05	9,625301	0,439893
2	0,33	0,31	0,32	37	67	30	2,505674	0,000102	0,00148	4,93E-05	9,337914	0,483777
3	0,31	0,29	0,3	67	96	29	2,426108	9,873E-05	0,001266	4,36E-05	9,041396	0,442098
4	0,29	0,27	0,28	96	101	5	2,343843	9,538E-05	0,001068	0,000214	8,734819	2,240334
5	0,27	0,25	0,26	101	123	22	2,258584	9,191E-05	0,000888	4,04E-05	8,417082	0,439056
6	0,25	0,23	0,24	123	143	20	2,169977	8,831E-05	0,000724	3,62E-05	8,086871	0,409876
7	0,23	0,21	0,22	143	159	16	2,077595	8,455E-05	0,000577	3,6E-05	7,742589	0,426326
8	0,21	0,19	0,2	159	174	15	1,980909	8,061E-05	0,000446	2,98E-05	7,382269	0,369058
9	0,19	0,17	0,18	174	186	12	1,879255	7,648E-05	0,000333	2,77E-05	7,003435	0,362352
10	0,17	0,15	0,16	186	196	10	1,771779	7,21E-05	0,000236	2,36E-05	6,602902	0,326668
11	0,15	0,13	0,14	196	204	8	1,657347	6,744E-05	0,000155	1,94E-05	6,176449	0,287756
12	0,13	0,11	0,12	204	212	8	1,534405	6,244E-05	9,17E-05	1,15E-05	5,718281	0,183604
13	0,11	0,09	0,1	212	216	4	1,400714	5,7E-05	4,49E-05	1,12E-05	5,220053	0,196919
14	0,09	0,07	0,08	216	220	4	1,252837	5,098E-05	1,58E-05	3,95E-06	4,668957	0,07755