Schemat stanowiska pomiarowego
Obliczenia i tabele
Dane do obliczeń:
*średnica cylindra D=90 mm, R=45 mm
*przyspieszenie ziemskie g=9810 mm/s2
*położenie początkowe cieczy yo=83,65 mm
Tabela dla prędkości obrotowej 147 obr/min
Lp. | x | z’ | z | zteor |
---|---|---|---|---|
mm | mm | mm | mm | |
1. | 0 | 12,94 | 70,71 | 71,42 |
2. | 4,4 | 12,86 | 70,79 | 71,65 |
3. | 8,8 | 12,07 | 71,58 | 72,36 |
4. | 13,2 | 10,56 | 73,09 | 73,53 |
5. | 17,6 | 9,26 | 74,39 | 75,16 |
6. | 22 | 7,48 | 76,17 | 77,27 |
7. | 26,4 | 4,63 | 79,02 | 79,84 |
8. | 30,8 | 2,12 | 81,53 | 82,88 |
9. | 35,2 | -2,26 | 85,91 | 86,38 |
10. | 39,6 | -6,25 | 89,9 | 90,36 |
11. | 44 | -10,71 | 94,36 | 94,80 |
Tab.1. Obliczenia dla ω=15,39 rad/s
Obliczenie dla 5-tego pomiaru:
gdzie
Tabela dla prędkości obrotowej 188 obr/min
Lp. | x | z’ | z | zteor |
---|---|---|---|---|
mm | mm | mm | mm | |
1. | 0 | 20,68 | 62,97 | 63,65 |
2. | 4,4 | 19,95 | 63,7 | 64,03 |
3. | 8,8 | 19,25 | 64,4 | 65,18 |
4. | 13,2 | 17,14 | 66,51 | 67,09 |
5. | 17,6 | 14,26 | 69,39 | 69,77 |
6. | 22 | 10,87 | 72,78 | 73,21 |
7. | 26,4 | 6,55 | 77,1 | 77,42 |
8. | 30,8 | 1,09 | 82,56 | 82,39 |
9. | 35,2 | -4,58 | 88,23 | 88,13 |
10. | 39,6 | -11,69 | 95,34 | 94,63 |
11. | 44 | -20,3 | 103,95 | 101,89 |
Tab.2. Obliczenia dla ω=19,69 rad/s
Obliczenia do 5-tego pomiaru:
Tabela dla prędkości obrotowej 240 obr/min
Lp. | x | z’ | z | zteor |
---|---|---|---|---|
mm | mm | mm | mm | |
1. | 0 | 30,53 | 53,12 | 51,05 |
2. | 4,4 | 29,95 | 53,7 | 51,68 |
3. | 8,8 | 28,55 | 55,1 | 53,55 |
4. | 13,2 | 25,39 | 58,26 | 56,66 |
5. | 17,6 | 20,91 | 62,74 | 61,03 |
6. | 22 | 15,63 | 68,02 | 66,64 |
7. | 26,4 | 8,39 | 75,26 | 73,49 |
8. | 30,8 | 0,79 | 82,86 | 81,59 |
9. | 35,2 | -8,27 | 91,92 | 90,94 |
10. | 39,6 | -17,31 | 100,96 | 101,54 |
11. | 44 | -30,44 | 114,09 | 113,38 |
Tab.1. Obliczenia dla ω=25,13 rad/s
Wykres
Zależności z=f(r).
Krzywa brązowa dla ω=15,39 rad/s
Krzywa czerwona dla ω=19,69 rad/s
Krzywa zielona dla ω=25,13 rad/s
Wnioski
Powierzchnia swobodna badanej cieczy podczas obrotu wokół osi pionowej ma kształt paraboloidy obrotowej. Wyznaczone wykresy zależności z=f(r) dla z teoretycznego i doświadczalnego pokazują, że wraz ze wzrostem prędkości kątowej parabole wyginają się ku dołowi. Wszystkie parabole, pomimo różnego kształtu, przecinają się w jednym punkcie, który znajduje się niedaleko punktu odpowiadającemu wysokości początkowej cieczy. Wykresy doświadczalne są zbliżone do teoretycznych wyznaczonych ze wzoru, a różnice między nimi wynikają z niedokładności w wykonywaniu pomiarów.