Gg
Wzory wyjściowe i wynikowe; oznaczenia
$q_{v}^{'} = \frac{8}{15}*\mu_{sr}*\tan{\frac{\alpha}{2}*\sqrt{2g\left( h^{'} \right)^{5}}}$ -wzór na modelowy strumień objętości przelewu mierniczego
α = 30-kąt ostry w przelewie mierniczym
g=98,1 $\frac{\text{dm}}{s^{2}}$ -przyśpieszenie ziemskie
h′ = z′ − z0′-modelowa wysokość spiętrzenia wody, gdzie z0′ = 3, 27mm = 0, 0327dm
$\mu = \frac{15*q_{\text{vpom}}}{8*\tan{\frac{\alpha}{2}*\sqrt{2g\left( h^{'} \right)^{5}}}}$-wzór na współczynnik przepływu danego pomiaru
μsr- średnia arytmetyczna μ z 10 pomiarów (wynik największy i najmniejszy zostały odrzucone) i μsr = 0, 719
$q_{\text{vpom}} = \frac{v^{'}}{\tau^{'}}$-natężenie przepływu zmierzone metodą objętościową
h=γ * h′- wysokość spiętrzenia wody dla danej skali podobieństwa geometrycznego
qv = qv′ * γ5/2- strumień objętości dla danej skali podobieństwa geometrycznego
γ = 2, 25-skala podobieństwa geometrycznego
1obrót=1,00 dm3, 1działka=10,0dm3
Indywidualny przykład obliczeń
Dla pomiaru nr 3
$q_{\text{vpom}} = \frac{v^{'}}{\tau^{'}}$=$\frac{2*10,0}{66,94}$=0,30
$\mu = \frac{15*q_{\text{vpom}}}{8*\tan{\frac{\alpha}{2}*\sqrt{2g\left( h^{'} \right)^{5}}}}$=$\frac{15*0,30}{8*\tan 15^{}*\sqrt{2*98,1*{0,540}^{5}}}$=0,70
$q_{v}^{'} = \frac{8}{15}*\mu_{sr}*\tan{\frac{\alpha}{2}*\sqrt{2g\left( h^{'} \right)^{5}}}$=$\frac{8}{15}*0,71*\tan 15^{}*\sqrt{2*98,1*{0,540}^{5}} = 0,30$
h=2,25*0,540=1,215
qv = qv′ * γ5/2=0,30*2, 255/2=2,31
Tabela pomiarowa
lp. |
mm |
mm |
mm |
działki |
obroty |
s |
mm |
dm |
dm |
|
μ |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 63,6 | 63,4 | 63,6 | 3 | 74,65 | 63,5 | 0,635 | 0,603 | 0,402 | 0,712 | |
2 | 61,3 | 61,5 | 61,5 | 3 | 83,91 | 61,4 | 0,614 | 0,582 | 0,358 | 0,692 | |
3 | 57,3 | 57 | 57,5 | 2 | 66,94 | 57,3 | 0,573 | 0,540 | 0,299 | 0,707 | |
4 | 55,5 | 55,6 | 55,4 | 2 | 71,97 | 55,5 | 0,555 | 0,522 | 0,278 | 0,704 | |
5 | 52 | 51,4 | 51,7 | 2 | 87,59 | 51,7 | 0,517 | 0,484 | 0,228 | 0,699 | |
6 | 49,3 | 49,1 | 49,3 | 2 | 98,06 | 49,2 | 0,492 | 0,460 | 0,204 | 0,711 | |
7 | 45,8 | 45,9 | 45,6 | 1 | 58,56 | 45,8 | 0,458 | 0,425 | 0,171 | 0,724 | |
8 | 43,8 | 43,4 | 43,6 | 1 | 69,97 | 43,6 | 0,436 | 0,403 | 0,143 | 0,691 | |
9 | 40,3 | 40,5 | 40,3 | 1 | 82,96 | 40,4 | 0,404 | 0,371 | 0,121 | 0,718 | |
10 | 37 | 37,4 | 37,3 | 7 | 65,25 | 37,2 | 0,372 | 0,340 | 0,107 | 0,797 | |
11 | 34,4 | 34,6 | 34,3 | 5 | 60,31 | 34,4 | 0,344 | 0,312 | 0,083 | 0,764 | |
12 | 31,2 | 31,5 | 31,2 | 4 | 68,81 | 31,3 | 0,313 | 0,280 | 0,058 | 0,698 |
Wykresy
Wnioski
Charakterystyki przelewów sporządzone na podstawie pomiarów i obliczeń są odpowiadają kształtem charakterystykom znajdującym się w literaturze dla przelewu trójkątnego i współczynnik przepływu μsr = 0, 719 mieści się w zakresie podanym przez prowadzącego 0,6<0,71<0,8 Na tej podstawie można wnioskować, że ćwiczenie przeprowadzono poprawnie. Elementy jakie miały wpływ na możliwość wystąpienia błędów i nie dokładności był sposób odczytywania objętości wody przepływającej przez wodomierz jak i sposób odczytu wysokości spiętrzenia wody. Aby uzyskać możliwie dokładny wynik spiętrzenia wody dokonano kilku pomiarów tej samej wysokości i uśredniono wynik.