Sprawozdanie
Temat: Wyznaczanie strat energii w przepływie płynu rzeczywistego
Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie strat energii w przepływie płynu rzeczywistego przez rurociąg, oraz sprawdzenie ich poprawności z wynikami uzyskanymi drogą analityczną
Schemat stanowiska:
Dane:
Tabela z pomiarami w wybranych punktach:
Punkty pomiarowe | 1A | 1B | 3 | 4 | 5 | 6 | 6A | 7 | 8 | 10 | 15 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
hi [mm] | 95 | 95 | 105 | 105 | 75 | 75 | -65 | -79 | -74 | 4 | 0 |
pi [Pa] | 768,9 | 768,9 | 849,8 | 849,8 | 606,9 | 606,9 | -526,1 | -639,4 | 598,9 | 32,4 | 0 |
Ciśnienie barometryczne pb[bar] |
1 | ||||||||||
Temperatura otoczenia Tot [°C] |
20 | ||||||||||
Wilgotność wzgledna ϕ [%] |
50 % |
Obliczenia:
Obliczenie strumienia prędkości:
Obliczenie prędkości przepływu strumienia w poszczególnych przekrojach (100 mm, 180 mm):
Obliczenia strat ciśnienia z danych doświadczalnych:
pstr=$\frac{p_{\text{powietrza}}*C}{2} + p$
$$\Delta p_{\text{NR}} = \frac{\rho(c_{1B}^{2} - c_{3}^{2})}{2} + p_{1B} - p_{3} = \frac{1,2\left( {1,78}^{2} - {0,55}^{2} \right)}{2} + 768,9 - 849,8 = \ - 79,2\ \lbrack\text{Pa}\rbrack$$
$$\Delta p_{K} = \frac{\rho\left( c_{4}^{2} - c_{5}^{2} \right)}{2} + p_{4} - p_{5} = \frac{1,2\left( {0,55}^{2} - {1,78}^{2} \right)}{2} + 849,8 - 606,9 = 241,2\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$$
ΔpKR = p8 − p10 = 598, 9 − 32, 4 = 566, 5[Pa]
ΔpTR = p6 − p6A = 606, 9 − 526, 1 = 80, 8[Pa]
80, 8[Pa]−3, 05[m]rury (⌀100, 3050mm)
x − 6, 05[m]rury(⌀100,6050mm)
x = ΔpTRcalk = 160, 3[Pa]
$$\sum_{}^{}{\Delta p} = \Delta p_{\text{NR}} + \Delta p_{K} + \Delta p_{\text{KR}} + \Delta p_{\text{TR}} = - 79,2 + 241,2 + 566,5 + 80,8 = 809.3\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$$
Obliczenia teoretyczne:
Obliczenie liczby Reynoldsa:
Obliczenie współczynnika strat liniowych:
Obliczenia teoretyczne strat ciśnienia:
Suma strat z obliczeń teoretycznych:
Wnioski:
Suma strat w przepływie z obliczeń teoretycznych wyszła mniejsza niż z obliczeń doświadczalnych. Rozbieżność ta wynikać może z uproszczeń i dodatkowych założeń przy ustalaniu wzorów dla obliczeń teoretycznych. Znajomość strat na poszczególnych odcinkach rurociągu pozwala nam na lepsze zaprojektowanie układu i daje możliwości ich ograniczenia na etapie projektowania.
W naszym przypadku straty osiągnęły największą wartość na kryzie.