Numer grupy	Imię i nazwisko Łukasz Kulesa			Nazwisko prowadzącego mgr inż. D. Taler
6		Numer 3	Temat ćwiczenia Określenie średniej prędkości przepływu gazu.		Ocena

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie średniej prędkości przepływu gazu w rurociągu przy zastosowaniu różnych metod pomiaru oraz ich porównanie.

1. Określenie średniej prędkości przepływu gazu przy użyciu zwężek pomiarowych

- PN-93/M-53950/01.

0. Schemat stanowiska pomiarowego.

• parametry otoczenia przy których dokonano pomiarów:

• p_b = 98000 Pa

• t₀ = 19 C

•  = 0,94

• dane identyfikacyjne obiektu pomiarowego:

• średnica rurociągu D = 500 mm

• średnica otworu zwężki d_t = 350 mm

• współczynnik przewężenia  = 0,7

• moduł zwężki m = 0,49

• wyniki pomiarów:

• spadek ciśnienia na zwężce h = 57 mm sł. alk.

• ciśnienie przed zwężką h₁ = 151 mm sł. alk.

• temperatura powietrza w rurze t₁ = 20 ⁰C

• ciśnienie nasyconej pary wodnej p = 2337 Pa

• gęstość nasyconej pary wodnej  = 0,0173 kg/m³

2. C zęść obliczeniowa:

• obliczenie współczynnika przepływu C

• o bliczenie liczby ekspansji ₁

• obliczenie gęstości powietrza wilgotnego

• o bliczenie strumienia masy

• obliczenie strumienia objętości

Dla obliczonej wartości C wyliczam strumień objętości

• o bliczenie C_śr

Dla policzonej wartości strumienia objętości obliczam C_śr

• o bliczenie Re_rz

• o bliczenie C_rz

Ponieważ Crz = C do czwartego miejsca po przecinku tok obliczeń uważam za zakończony.

Uzyskana wartość Crz nie różni się od C obliczonego na początku więc obliczenia są poprawne

2. Określenie średniej prędkości gazu w oparciu o pomiar rurką spiętrzającą Prandtl’a.

1. Schemat stanowiska pomiarowego.

• Parametry otoczenia:

• p_b = 98000 Pa

• t₀ = 19 C

•  = 0,94

• Obliczenie prędkości w danym przekroju

4. Tabela pomiarowa.

Odległość od ścianki	[mm]	0	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500
Wysokość ciśnienia dynamicznego	hdi [mm sł]	13	17	25	30	33	34	32	22	20	15	13
Ciśnienie dynamiczne	pdi [Pa]	105	138	202	243	267	275	259	178	162	121	105
Prędkość gazu	ci [m/s]	13.5	15.5	18.8	20.6	21.6	21.9	21.2	17.6	16.8	14.5	13.5

2. Graficzne opracowanie wyników

C_max=21,9 m/s

C_sr=17,77 m/s V = C_śr* A = 17,77 * 0,196 = 3,48[m³/s]

M.= V * ₁ = 3,48 * 1,145 = 3,98[kg/s]

• zestawienie wyników pomiarów

Porametr	jednostki	metoda I	metoda II
prędkość średnia Cśr	[m/s]	14.913	17,77
strumień objętości V	[m^3/s]	2.923	3,48
strumień masy M.	[kg/s]	3.347	3,98

3. Wnioski:

Przeprowadzone ćwiczenia potwierdzają wiadomości teoretyczne, iż metoda pomiaru natężenia przepływu przy pomocy zwężki jest metodą najdokładniejszą, stąd różnice w otrzymanych wynikach. W ćwiczeniu zastosowano typową dyszę ISA z pomiarem przy tarczowym służącą do dokładnego pomiaru natężenia przepływu płynów jednorodnych. Dyszę pomiarowe ISA charakteryzują się następującymi cechami :

• m. = 0,09 – 0,64

• strata ciśnienia: 0,67 – 0,15 p

• średni błąd względni liczy przepływu: 0,25 – 1,0 %

• do pomiaru natężenia przepływu zarówno cieczy i gazów

Na ćwiczeniu mieliśmy do czynienia z przepływem turbulentnym na co wskazuję rzeczywista liczba Reynoldsa Rerz = 4,749 *10⁵ , potwierdza to także stosunek prędkości średniej do maksymalnej , który dla przepływu laminarnego k = 0,5 a dla przepływu turbulentnego k = 0,6 – 0,8 w naszym przypadku k = 0,76

Różnice w otrzymanych wynikach spowodowane są następującymi czynnikami :

- błąd przy odczycie wskazań urządzeń pomiarowych ,

- pewna niedokładność manometrycznych urządzeń pomiarowych ,

-stosunkowo niewielkie zagęszczenie punktów pomiarowych podczas pomiarów rurka Prandtl’a . Większe ich zagęszczenie spowodowało by wierniejsze odtworzenie profilu prędkości .

8