Schemat stanowiska
Dołączony do sprawozdania
Tabele pomiarowo-wynikowe
Tabela 2.1 Strumień objętości, liczba Reynoldsa dla przejścia z przepływu turbulentnego w laminarny(dolna krytyczna liczba Reynoldsa), oraz z laminarnego do turbulentnego (górna krytyczna liczba Reynoldsa).
Otwór zaokrąglony | Otwór ostry | ||
---|---|---|---|
|
Lp. |
qv |
t |
$$\frac{cm^{3}}{s}$$ |
|||
1. | 11,1 | 22,5 | |
2. | 10,0 | 22,5 | |
3. | 11,1 | 22,8 | |
4. | 10,6 | 22,9 | |
5. | 10,6 | 22,9 | |
6. | 10,8 | 22,9 | |
7. | 11,1 | 23,0 | |
Średnia | 10,8 | 22,8 | |
Odchylenie standardowe od średniej | 76 | 198 | |
|
Lp. |
qv |
t |
$$\frac{cm^{3}}{s}$$ |
|||
1. | 8,3 | 23,0 | |
2. | 8,9 | 23,0 | |
3. | 8,6 | 23,0 | |
4. | 7,8 | 23,0 | |
5. | 8,6 | 23,0 | |
6. | 8,1 | 23,0 | |
7. | 8,3 | 23,0 | |
Średnia | 8,4 | 23,0 | |
Odchylenie standardowe od średniej | 64 | 229 |
Obliczenia, przykłady, stałe
Temperatura otoczenia: 26, 2
Ciśnienie otoczenia: 99, 8 kPa
Wilgotność: 69%
Średnica wlotu zaokrąglonego: D1 = 5, 58mm
Średnica wlotu ostrego: D2 = 5, 55mm
Kinematyczny współczynnik lepkości
$$\nu = \frac{1}{556406,7 + \left( 19689,27 \bullet t_{i} \right) + \left( 124,6096 \bullet t_{i}^{2} \right) - \left( 0,3783792 \bullet t_{i}^{3} \right)}$$
Równanie 3.1
Przykład dla tabela 2.1 podpunkt 5 przepływ laminarny do turbulentnego otworu zaokrąglonego:
$v = \frac{1}{556406,7 + \left( 19689,27 \bullet 22,9 \right) + \left( 124,6096 \bullet {22,9}^{2} \right) - \left( 0,3783792 \bullet {22,9}^{3} \right)} = 0,936\frac{mm^{2}}{s}$
Liczba Reynoldsa
$$Re = \frac{4q_{v}}{\text{πDν}}$$
Równanie 3.2
Przykład dla tabela 2.1 podpunkt 5 przepływ laminarny do turbulentnego otworu zaokrąglonego:
$Re = \frac{4 \bullet 10,6}{\pi \bullet 0,00558 \bullet 0,00936} = 2570$
Niepewność standardowa średniej
$$U\left( Re_{sr} \right) = t \bullet u\left( Re_{sr} \right) = t \bullet \sqrt{\frac{1}{N\left( N - 1 \right)}\sum_{i = 1}^{N}{\left( Re_{i} - Re_{sr} \right)^{2}\ }}$$
Równanie 3.3
Gdzie:
N − liczba pomiarów
t = 1, 89458− z rozkładu Studenta
Przykład dla tabela 2.1 przepływ laminarny do turbulentnego otworu zaokrąglonego:
$U\left( Re_{sr} \right) = t \bullet \sqrt{\frac{1}{7\left( 7 - 1 \right)}\sum_{i = 1}^{N}{\left( Re_{i} - 2610 \right)^{2}\ }} = 76$
Wnioski
Na rodzaj ruchu wpływa strumień objętości, lepkość cieczy oraz średnica rury. Wartość przy której następuje zmiana rodzaju przepływu jest wartością krytyczną. Z doświadczenia wynika ze przejście przepływu laminarnego w turbulentny następuje przy większej wartości niż proces odwrotny. Przy otworze zaokrąglonym występują mniejsze wahania liczby Reynoldsa, natomiast przy otworze ostrym przejście przepływu następuje przy różnych wartościach liczby Reynoldsa przez co jest duże odchylenie wyników od średniej. Na krytyczne liczby Reynoldsa duży wpływ ma kształt wlotu do przewodu.