1. Celem ćwiczenia jest obliczenie wartości współczynnika oporów liniowych w różnych warunkach przepływów dla przewodów: PP – o średnicy 16mm, rury stalowej 16mm i 21mm, współczynnika oporów miejscowych dla układu kolan .Również określenie wartości chropowatości bezwzględnej dla różnych rurociągów.
Obserwacja piezometrycznej linii ciśnień podczas ustalonego ruchu dla rurociągu składającego się z szeregu rur o różnych średnicach połączonych szeregowo pod ciśnieniem. Ćwiczenie te ukazuje podstawowe zasady pracy układu cieniowego. Dzięki temu można określić jaki wpływ ma rodzaj przewodu na hydrauliczne warunki przepływu.
2.Opis teoretyczny
Ciecz rzeczywista jako lepka podczas przepływu musi pokonać opory tarcia. Ciecz pokonuje te opory kosztem energii mechanicznej, której ubytek wyraża się stratami ciśnienia między dwoma rozpatrywanymi przekrojami poprzecznymi strumienia cieczy. Straty te mogą być gwałtowne (opory miejscowe) lub stopniowe (opory liniowe).
Opory liniowe:
W przewodach pod ciśnieniem opory oblicza się ze wzoru Darcy’ego-Weisbacha
$$\lambda\ = \frac{2\text{gD}h}{Lv^{2}}\backslash n$$
Δp - różnica ciśnień [Pa],
- ciężar objętościowy przepływającej cieczy [N/m3]
λ - współczynnik oporów liniowych [-]
L - długość badanego odcinka przewodu [m]
Rh - promień hydrauliczny [m]
v - średnia prędkość przepływu cieczy w poprzecznym przekroju przewodu [m/s]
D - średnica wewnętrzna przewodu [m]
Opory miejscowe:
$$\zeta = \ \frac{2gh}{v^{2}}$$
Gdzie:
ζ – współczynnik oporów miejscowych
3.Opis działania stosowanych przyrządów:
W doświadczeniu zastosowane zostały następujące przyrządy: rotametr, piezometr, manometr, termometr, taśma miernicza.
Rotametr służący do pomiaru natężenia przepływu płynów.
Piezometr-najprostszy typ otwartego manometru cieczowego. To rurka pionowa, najczęściej przezroczysta, otwarta u góry, podłączona do obszaru cieczy i nią wypełniona. Służy do pomiaru niezbyt dużych ciśnień.
Manometr różnicowy dwuramienny- składa się z dwóch głowic górnej i dolnej, zamocowanych w metalowej obudowie. W głowicach są zamocowane przezroczyste rurki wypełnione cieczą manometryczna. Służy on do pomiaru różnicy ciśnień między dwoma punktami danego ośrodka.
4.Opis przebiegu doświadczenia:
Doświadczenie rozpoczęto od otwarcia zaworu Z1, następnie otworzono zawory na początku i końcu danego przewodu, odpowietrzono przewód. Otwarto zawory odpowietrzające na zbiornikach odpowietrzających właściwego manometru, i zamknięto zawory w chwili odpowietrzenia danego manometru. Rozpoczęto serie pomiarowa zmieniając na rotametrze wartości przepływów i odczytując wyniki z manometru. Po zakończeniu 2 serii zamknięto zawory na danym przewodzie, i analogicznie wykonywano serie na innych przewodach.
Wyznaczenie piezometrycznej linii ciśnień-otworzono zawory na początku i końcu układu z kolanami, odpowietrzono przewód i piezometry. Spisano wyniki.
Po zakończeniu zamknięto zawory danego przewodu a następnie zawory zasilające i zrzutowe.
5.Schemat
6. Zestawienie wyników pomiarów
6.1 Przewód PP o średnicy 16 mm
Tab.1. Wyniki pomiarów dla przewodu PP o średnicy 16 mm.
| Określenie współczynnika oporów liniowych, przewód PP, średnica 16mm | Wartości średnie z dwóch pomiarów | ||
|---|---|---|---|
| L.P. | Rotametr | Manometr różnicowy 2 | |
| Przepływ seria 1 | Przepływ seria 2 | L | |
| 1 | 16 | 16 | 61 |
| 2 | 18 | 18 | 72 |
| 3 | 20 | 20 | 85 |
| 4 | 22 | 22 | 97 |
| 5 | 24 | 24 | 110 |
| 6 | 26 | 26 | 122 |
| 7 | 28 | 28 | 140 |
| 8 | 30 | 30 | 160 |
| 9 | 32 | 32 | 175 |
| 10 | 34 | 34 | 195 |
6.2. Przewód stalowy o średnicy 16 mm
Tab.2. Wyniki pomiarów dla przewodu stalowego o średnicy 16 mm.
| Określenie współczynnika oporów liniowych, przewód stalowy, średnica 16mm | Wartości średnie z dwóch pomiarów | ||
|---|---|---|---|
| L.P. | Rotametr | Manometr różnicowy 2 | |
| Przepływ seria 1 | Przepływ seria 2 | L | |
| 1 | 10 | 10 | 66 |
| 2 | 12 | 12 | 83 |
| 3 | 14 | 14 | 102 |
| 4 | 16 | 16 | 125 |
| 5 | 18 | 18 | 153 |
| 6 | 20 | 20 | 177 |
| 7 | 22 | 22 | 210 |
| 8 | 24 | 24 | 236 |
| 9 | 26 | 26 | 274 |
| 10 | 28 | 28 | 311 |
6.3. Przewód stalowy o średnicy 21 mm
Tab.3. Wyniki pomiarów dla przewodu stalowego o średnicy 21 mm.
| Określenie współczynnika oporów liniowych, przewód stalowy, średnica 21mm | Wartości średnie z dwóch pomiarów | ||
|---|---|---|---|
| L.P. | Rotametr | Manometr różnicowy 2 | |
| Przepływ seria 1 | Przepływ seria 2 | L | |
| 1 | 16 | 16 | 38 |
| 2 | 18 | 18 | 55 |
| 3 | 20 | 20 | 60 |
| 4 | 22 | 22 | 75 |
| 5 | 24 | 24 | 87 |
| 6 | 26 | 26 | 103 |
| 7 | 28 | 28 | 110 |
| 8 | 30 | 30 | 130 |
| 9 | 32 | 32 | 145 |
| 10 | 34 | 34 | 160 |
6.4. Przewód PP o średnicy 16 mm, układ 4 kolan
Tab.4. Wyniki pomiarów dla przewodu PP o średnicy 16 mm, układ 4 kolan.
| Określenie współczynnika straty miejscowej, układ 4 kolan, średnica 16mm | Wartości średnie z dwóch pomiarów | ||
|---|---|---|---|
| L.P. | Rotametr | Manometr różnicowy 2 | |
| Przepływ seria 1 | Przepływ seria 2 | L | |
| 1 | 12 | 12 | 8 |
| 2 | 14 | 14 | 22 |
| 3 | 16 | 16 | 26 |
| 4 | 18 | 18 | 40 |
| 5 | 20 | 20 | 49 |
| 6 | 22 | 22 | 66 |
| 7 | 24 | 24 | 85 |
| 8 | 26 | 26 | 100 |
| 9 | 28 | 28 | 125 |
| 10 | 30 | 30 | 140 |
7. Opracowanie i zestawienie wyników obliczeń
7.1. Wyniki obliczeń dla przewodu PP o średnicy 16mm
Tab.5. Wyniki obliczeń dla przewodu PP o średnicy 16mm
| Δh [m] | Przepływ $\text{Q\ }\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$ | Prędkość przepływu v $\lbrack\frac{m}{s}\rbrack$ |
Liczba Reynoldsa $Re = \vartheta \bullet \frac{D}{v}$ | Straty ciśnienia hL | Współczynnik oporów liniowych λ |
Współczynnik chropowatości k [m] | Δλ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,0870 | 0,0002667 | 1,327 | 18587,74 | 1,0922 | 0,02705 | 0,04935 | 0,00014 |
| 0,1175 | 0,0003000 | 1,493 | 20911,21 | 1,4751 | 0,02887 | 0,04905 | 0,0002 |
| 0,1305 | 0,0003333 | 1,658 | 23234,67 | 1,6383 | 0,02597 | 0,04955 | 0,00023 |
| 0,1525 | 0,0003667 | 1,824 | 25558,14 | 1,9145 | 0,02508 | 0,04971 | 0,00025 |
| 0,1780 | 0,0004000 | 1,990 | 27881,61 | 2,2347 | 0,02460 | 0,04981 | 0,00027 |
| 0,1990 | 0,0004333 | 2,156 | 30205,08 | 2,4983 | 0,02343 | 0,05002 | 0,00027 |
| 0,2300 | 0,0004667 | 2,322 | 32528,54 | 2,8875 | 0,02335 | 0,05004 | 0,00029 |
| 0,2725 | 0,0005000 | 2,488 | 34852,01 | 3,4211 | 0,02410 | 0,04990 | 0,00031 |
| 0,2960 | 0,0005333 | 2,653 | 37175,48 | 3,7161 | 0,02301 | 0,05011 | 0,0003 |
| 0,3305 | 0,0005667 | 2,819 | 39498,94 | 4,1492 | 0,02276 | 0,05016 | 0,00031 |
Rys.1. Wykres zależności λ(Re) dla przewodu PP o średnicy 16mm.
7.2. Wyniki obliczeń dla przewodu stalowego o średnicy 16mm.
Tab.6 Wyniki obliczeń dla przewodu stalowego średnicy 16mm.
| Δh [m] | Przepływ $\text{Q\ }\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$ | Prędkość przepływu v $\lbrack\frac{m}{s}\rbrack$ |
Liczba Reynoldsa $Re = \vartheta \bullet \frac{D}{v}$ | Straty ciśnienia hL | Współczynnik oporów liniowych λ |
Współczynnik chropowatości k [m] | Δλ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,0890 | 0,0001667 | 0,8292 | 11617,34 | 1,1173 | 0,07085 | 0,04387 | 0,00038 |
| 0,1255 | 0,0002000 | 0,9950 | 13940,80 | 1,5756 | 0,06938 | 0,04402 | 0,0006 |
| 0,1655 | 0,0002333 | 1,161 | 16264,27 | 2,0777 | 0,06722 | 0,04424 | 0,00071 |
| 0,2135 | 0,0002667 | 1,327 | 18587,74 | 2,6803 | 0,06639 | 0,04432 | 0,00079 |
| 0,2765 | 0,0003000 | 1,493 | 20911,21 | 3,4713 | 0,06794 | 0,04418 | 0,00088 |
| 0,3285 | 0,0003333 | 1,658 | 23234,67 | 4,1241 | 0,06538 | 0,04443 | 0,00089 |
| 0,3995 | 0,0003667 | 1,824 | 25558,14 | 5,0155 | 0,06571 | 0,04440 | 0,00093 |
| 0,4575 | 0,0004000 | 1,990 | 27881,61 | 5,7436 | 0,06323 | 0,04466 | 0,00091 |
| 0,5405 | 0,0004333 | 2,156 | 30205,08 | 6,7856 | 0,06365 | 0,04462 | 0,00094 |
| 0,6235 | 0,0004667 | 2,322 | 32528,54 | 7,8276 | 0,06331 | 0,04465 | 0,00095 |
Rys.2. Wykres zależności λ(Re) dla przewodu stalowego o średnicy 16mm.
7.3. Wyniki obliczeń dla przewodu stalowego o średnicy 21mm.
Tab.7 Wyniki obliczeń dla przewodu stalowego średnicy 21mm.
| Δh [m] | Przepływ $\text{Q\ }\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$ | Prędkość przepływu v $\lbrack\frac{m}{s}\rbrack$ |
Liczba Reynoldsa $Re = \vartheta \bullet \frac{D}{v}$ | Straty ciśnienia hL | Współczynnik oporów liniowych λ |
Współczynnik chropowatości k [m] | Δλ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,0560 | 0,0002667 | 0,7707 | 14172,48 | 0,7030 | 0,06773 | 0,05799 | 0,00008 |
| 0,0875 | 0,0003000 | 0,8671 | 15944,04 | 1,0985 | 0,08362 | 0,05610 | 0,00043 |
| 0,1005 | 0,0003333 | 0,9634 | 17715,60 | 1,2617 | 0,07779 | 0,05677 | 0,00052 |
| 0,1285 | 0,0003667 | 1,060 | 19487,16 | 1,6132 | 0,08220 | 0,05627 | 0,00073 |
| 0,1485 | 0,0004000 | 1,156 | 21258,72 | 1,8643 | 0,07982 | 0,05655 | 0,00079 |
| 0,1750 | 0,0004333 | 1,252 | 23030,28 | 2,1970 | 0,08015 | 0,05651 | 0,00087 |
| 0,1975 | 0,0004667 | 1,349 | 24801,84 | 2,4795 | 0,07800 | 0,05676 | 0,00090 |
| 0,2350 | 0,0005000 | 1,445 | 26573,40 | 2,9503 | 0,08085 | 0,05644 | 0,00100 |
| 0,2590 | 0,0005333 | 1,541 | 28344,96 | 3,2516 | 0,07831 | 0,05673 | 0,00100 |
| 0,2855 | 0,0005667 | 1,638 | 30116,52 | 3,5843 | 0,07647 | 0,05695 | 0,00100 |
Rys.3. Wykres zależności λ(Re) dla przewodu stalowego o średnicy 21 mm.
7.4. Wyniki obliczeń dla przewodu PP o średnicy 16 mm, układ 4 kolan.
Tab.8 Wyniki obliczeń dla przewodu PP o średnicy 16 mm, układ 4 kolan.
| Δh [m] | Przepływ $\text{Q\ }\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$ | Prędkość przepływu v $\lbrack\frac{m}{s}\rbrack$ |
Liczba Reynoldsa $Re = \vartheta \bullet \frac{D}{v}$ |
Straty ciśnienia Δhl | Współczynnik oporów liniowych λ | Współczynnik chropowatości k [m] | Współczynnik oporów miejscowych ς | Δλ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,0680 | 0,0002000 | 0,9947 | 13936,51 | 0,8537 | 0,01936 | 0,05080 | 14,02 | 0,0000720 |
| 0,0950 | 0,0002333 | 1,1605 | 16259,26 | 1,1927 | 0,01077 | 0,05292 | 15,302 | 0,0002354 |
| 0,1040 | 0,0002667 | 1,3263 | 18582,01 | 1,3057 | 0,01229 | 0,05250 | 12,719 | 0,0002267 |
| 0,1345 | 0,0003000 | 1,4921 | 20904,76 | 1,6886 | 0,01070 | 0,05295 | 13,277 | 0,0003038 |
| 0,1540 | 0,0003333 | 1,6579 | 23227,52 | 1,9334 | 0,008763 | 0,05356 | 12,487 | 0,0003106 |
| 0,1840 | 0,0003667 | 1,8237 | 25550,27 | 2,3100 | 0,007406 | 0,05403 | 12,517 | 0,0003387 |
| 0,2260 | 0,0004000 | 1,9894 | 27873,02 | 2,8373 | 0,006777 | 0,05427 | 13,049 | 0,0003812 |
| 0,2570 | 0,0004333 | 2,1552 | 30195,77 | 3,2265 | 0,006422 | 0,05440 | 12,665 | 0,0003855 |
| 0,3095 | 0,0004667 | 2,3210 | 32518,52 | 3,8856 | 0,005588 | 0,05474 | 13,313 | 0,0004210 |
| 0,3375 | 0,0005000 | 2,4868 | 34841,27 | 4,2371 | 0,005178 | 0,05492 | 12,666 | 0,0004080 |
Rys.4. Wykres zależności λ(Re) dla układu 4 kolan.
Rys.5. Wykres zależności ζ (Re) dla układu 4 kolan.
8. Analiza błędów pomiarowych
Do obliczenia wartości niepewności pomiarowych użyto metody różniczki zupełnej
Prędkość przepływu v
$$v = f\left( Q \right) = \frac{4}{\pi} \bullet \frac{Q}{D^{2}}$$
$$\frac{\partial v}{\partial Q} = \frac{\partial(\frac{4}{\pi} \bullet \frac{Q}{D^{2}})}{\partial Q} = \frac{4}{\pi} \bullet \frac{1}{D^{2}} \bullet \frac{\partial(Q)}{\partial Q} = \frac{4}{\pi} \bullet \frac{1}{D^{2}}$$
$$v = \frac{\partial v}{\partial Q} \bullet Q$$
$$v = \frac{4}{\pi} \bullet \frac{1}{D^{2}} \bullet Q$$
Współczynnik oporów liniowych
$$\lambda = f\left( h_{L},v \right) = h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}}$$
$$\frac{\partial\lambda}{\partial h_{L}} = \frac{\partial(h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}})}{\partial h_{L}} = \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}} \bullet \frac{\partial(h_{L})}{\partial h_{L}} = \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}}$$
$$\frac{\partial\lambda}{\partial v} = \frac{\partial(h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}})}{\partial v} = h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet 2g \bullet \frac{\partial(\frac{1}{v^{2}})}{\partial v} = - 4 \bullet h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet \frac{g}{v^{2}}$$
$$\lambda = \frac{\partial\lambda}{\partial h_{L}} \bullet h_{L} + \frac{\partial\lambda}{\partial v} \bullet v$$
$$\lambda = \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}} \bullet h_{L} - 4 \bullet h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet \frac{g}{v^{2}}v$$
Straty ciśnienia
$$h_{L} = f(H_{1}) = H_{1} \bullet \frac{\rho_{\text{Hg}} - \rho_{H_{2}O}}{\rho_{H_{2}O}'}$$
$$\frac{\partial h_{L}}{\partial H_{1}} = \frac{\partial(H_{1} \bullet \frac{\rho_{\text{Hg}} - \rho_{H_{2}O}}{\rho_{H_{2}O}'})}{\partial H_{1}} = \left( \frac{\rho_{\text{Hg}} - \rho_{H_{2}O}}{\rho_{H_{2}O}'} \right) \bullet \frac{\partial(H_{1})}{\partial H_{1}} = \frac{\rho_{\text{Hg}} - \rho_{H_{2}O}}{\rho_{H_{2}O}'}$$
$$h_{L} = \frac{\rho_{\text{Hg}} - \rho_{H_{2}O}}{\rho_{H_{2}O}'} \bullet (H_{1})$$
Liczba Reynoldsa
$$Re = f\left( v,\ \nu \right) = \frac{v \bullet D}{\nu}$$
$$\frac{\partial\text{Re}}{\partial v} = \frac{\partial\left( \frac{v \bullet D}{\nu} \right)}{\partial Q} = \frac{D}{\nu} \bullet \frac{\partial\left( v \right)}{\partial v} = \frac{D}{\nu}$$
$$\frac{\partial\text{Re}}{\partial\nu} = \frac{\partial\left( \frac{v \bullet D}{\nu} \right)}{\partial Q} = D \bullet v \bullet \frac{\partial\left( \frac{1}{\nu} \right)}{\partial v} = D \bullet v \bullet ( - \frac{1}{\nu^{2}})$$
$$\Delta Re = \frac{\partial\text{Re}}{\partial v} \bullet v + \frac{\partial\text{Re}}{\partial\nu} \bullet \nu$$
$$\Delta Re = \frac{D}{\nu} \bullet v + D \bullet v \bullet ( - \frac{1}{\nu^{2}}) \bullet \nu$$
9. Przykładowe obliczenia dla wybranych danych.
| Δh [m] | Przepływ $\text{Q\ }\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$ | Prędkość przepływu v $\lbrack\frac{m}{s}\rbrack$ |
Liczba Reynoldsa $Re = \vartheta \bullet \frac{D}{v}$ | Straty ciśnienia hL | Współczynnik oporów liniowych λ |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,1780 | 0,0004000 | 1,990 | 27881,61 | 2,234 | 0,02460 |
ρ’ = 997,77 $\lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$ - gęstość wody w manometrze różnicowym dla temperatury 295 K
ρ= 999,10 $\lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$ - gęstość wody o temperaturze 288 K w przewodzie jest równa
ρcm=13540,8 $\lbrack\frac{\text{kg}}{m^{3}}\rbrack$ - gęstość cieczy manometrycznej w temperaturze 295 K
temperatura otoczenia - 25 °C = 295 K
temperatura wody - 15°C = 288K
Straty ciśnienia:
hL – straty ciśnienia [m Hg]
ΔHśr – średni odczyt z manometru różnicowego [m Hg]
(H1) = 0, 001 m
$$h_{L} = \Delta H_{sr}\frac{\rho_{\text{cm}} - \rho^{'}}{\rho}\ \left\lbrack m \bullet \frac{\frac{\text{kg}}{m^{3}}}{\frac{\text{kg}}{m^{3}}} = m \right\rbrack$$
$$h_{L} = 0,1780 \bullet \frac{13540,8\ - 997,77\ }{999,10} = 2,234\ m$$
$$h_{L} = \frac{\rho_{\text{cm}} - \rho^{'}}{\rho} \bullet (H_{1})$$
$$h_{L} = \frac{13540,8 - 997,77}{999,10} \bullet 0,001 = 0,01255\ m$$
Prędkość przepływu
Q - natężenie przepływu wody
Q = 1 • 1, 67 • 10−5
$$v = \frac{4Q}{\pi D^{2}}\ \lbrack\frac{\frac{m^{3}}{s}}{m^{2}} = \frac{m}{s}\rbrack$$
$$v = \frac{4 \bullet 0,0004}{3,14 \bullet {0,016}^{2}} = 0,1990\ \frac{m}{s}\ $$
$$v = \frac{4}{\pi} \bullet \frac{1}{D^{2}} \bullet Q$$
$$v = \frac{4}{3,14} \bullet \frac{1}{{0,016}^{2}} \bullet 1 \bullet 1,67 \bullet 10^{- 5} = 0,008310\ \frac{m}{s}$$
Współczynnik oporów liniowych
L - długość odcinka pomiarowego
D - średnica przewodu
$$\lambda = \frac{2g \bullet D \bullet h_{L}}{L{\bullet v}^{2}}\ \left\lbrack \frac{m}{s^{2}} \bullet m \bullet \frac{m}{m \bullet \left( \frac{m}{s} \right)^{2}} = \frac{m^{3}}{s^{2}} \bullet \frac{s^{2}}{m^{3}} = 1 \right\rbrack$$
$$\lambda = \frac{2 \bullet 9,81 \bullet 0,016 \bullet 2,234}{7,2 \bullet {0,1990}^{2}} = 0,006081$$
$$\lambda = \frac{D}{L} \bullet \frac{2g}{v^{2}} \bullet h_{L} - 4 \bullet h_{L} \bullet \frac{D}{L} \bullet \frac{g}{v^{2}}v$$
$$\lambda = \frac{0,016}{7,2} \bullet \frac{2 \bullet 9,81}{0,1990} \bullet 0,01255 - 4 \bullet 2,234 \bullet \frac{0,016}{7,2} \bullet \frac{9,81}{{0,1990}^{2}} \bullet 0,008310 = 0,003709\ $$
WYKRES PIEZOMETRYCZNEJ LINII CIŚNIEŃ
| LP | Przepływ | Średnica przewodu w punkcie pomiarowym [mm] | ||
| 16 | 20 | 20 | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| 1 | 12 | 1032 | 1052 | 1024 |
| 12 | 1029 | 1050 | 1016 | |
| 2 | 16 | 1166 | 1211 | 1150 |
| 16 | 1180 | 1216 | 1165 | |
| Wartości średnie z dwóch pomiarów | ||||
| 1 | 12 | 1031 | 1051 | 1020 |
| 2 | 16 | 1173 | 1214 | 1158 |
10. Wnioski:
Analizując wykresynaniesione na nomogram Colebrooka – White’a można zauważyć, że dla przewodu stalowego o średnicy 16mm dla najwyższych przepływów cieczy wykres zależności współczynnika oporów liniowych od liczby Reynoldsa przechodzi w strefę kwadratowej zależności oporów, a dla małych przepływów wykres mieści się w strefie przejściowej.
Wykres zależności współczynnika oporów liniowych od liczby Reynoldsa dla przewodu PP o średnicy 16mm mieści się w strefie przejściowej, blisko strefy rur hydraulicznie gładkich, co jest zgodne z danymi tablicowymi.
Dla przewodu stalowego o średnicy 21mm wykres jest na pograniczu strefy przejściowej i kwadratowej zależności strefy oporów.
Wyniki przeprowadzonego przez nas doświadczenia pokazują ze rury z PP maja mniejsze opory liniowe od rur stalowych, czego przyczyną jest mniejsza chropowatość.
Najwyższy współczynnik oporów liniowych wystąpił dla przewodu stalowego o średnicy 21 mm.
Woda nie jest cieczą doskonałą - cechuje ją lepkość, czego dowodem jest występowanie sił tarcia powodujących opory liniowe (opory na długości). Współczynnik nie zależy wyłącznie od liczby Reynoldsa (maleje wraz ze wzrostem Re – w strefie przejściowej), ale również od chropowatości wewnętrznej ścianki przewodu.
Można więc stwierdzić, że wybór materiału, z którego wykonujemy instalacje, ma duży wpływ na panujący w niej charakter przepływu.
Straty miejscowe odgrywają bardzo ważną rolę w obliczeniach spadku ciśnienia, dlatego
nie mogą być one pominięte w rozważaniach.
Są stratami zwanymi również lokalnymi i zależą przede wszystkim od kształtu i rodzaju
zastosowanych elementów dodatkowych na drodze przepływu, tj. kolanka.
Wykres zależności oporów miejscowych od Re dla układu 4 kolan jest wykresem logarytmicznym.