Wydział GiG Rok II IŚ gr. 3/1	Ćwiczenie nr 4	Rok akademicki	Data wykonania ćwiczenia	Ocena
Imię i nazwisko Alina Walerak Anna Pęczek Damian Rachtan	Badanie przepływu powietrza przez ośrodek porowaty	2008/2009	04.05.09

1. Cel ćwiczenia

W ćwiczeniu należało zmierzyć współczynnik przepuszczalności ośrodka porowatego przy przepływie powietrza. Badaniu podległy dwa elementy porowate o kształcie pustego
w środku walca - porowate były boczne ściany walca. Wszystkie elementy posiadały jednakowe średnice (zew. i wew.) ale różne długości.

2. Wykonanie ćwiczenia

Dokonano 10 pomiarów czasu potrzebnego na przepływ 0,5m³ przez pusty porowaty walec
o długości 160mm , pomiary powtórzono dla drugiego walca o długości 240mm .

3. Podstawowe wzory i dane wykorzystane w sprawozdaniu

gdzie:

Q - strumień objętości [m³/s]

V - objętość przepuszczonego powietrza [m³]

t - czas przepływu 0,5 m³ gazu [s]

gdzie:

၄h - różnica słupa cieczy [m]

ၲ - gęstość cieczy manometrycznej = 1000 [kg/m³]

g - przyspieszenie ziemskie = 9,81 [m/s²]

gdzie:

k - współczynnik przepuszczalności ośrodka porowatego [m²]

ၭ - współczynnik lepkości powietrza = 1,7თ10^-5 [kg/mთs]

Q - strumień objętości [m³/s]

r_z - promień zewnętrzny = 0,025 [m]

r_w - promień wewnętrzny rurki = 0,015 [m]

L - badany odcinek rurki porowatej równy odpowiednio l₁ = 0,16 [m], l₂ = 0,24 [m],

၄p - podciśnienie w rurce porowatej [Pa]

4. Opracowanie wyników

Dane pomiarowe:

Dane:	l1	l2
długość rurki [m]	0,16	0,24
promień wewnętrzny [m]	0,019
promień zewnętrzny [m]	0,025
dynamiczny współczynnik lepkości powietrza [kg/mთs]	0,000017

Pomiar 1

Lp	wskazanie manometru	Δ p	gęstość cieczy manometrycznej [kg/m^3]	przyśpieszenie ziemskie [m/s^2]	cisnienie [Pa]
1	70	0,07	1000	9,81	686,7
2	87	0,087	1000	9,81	853,47
3	138	0,138	1000	9,81	1353,78
4	159	0,159	1000	9,81	1559,79
5	190	0,19	1000	9,81	1863,9

	czas przepływu			Wartości przeliczone pomiar 1
Lp	minuty	sek	czas [s]	V [m3]	Q [m^3/s]	k [m2]
1	5	12	312	0,5	0,001602564	0,000000000020
2	4	4	244	0,5	0,00204918	0,000000000021
3	3	25	205	0,5	0,002439024	0,000000000016
4	2	58	178	0,5	0,002808989	0,000000000016
5	2	6	126	0,5	0,003968254	0,000000000019

Pomiar 2

Lp	wskazanie manometru	Δ p	gęstość cieczy manometrycznej [kg/m^3]	przyśpieszenie ziemskie [m/s^2]	cisnienie [Pa]
1	59	0,059	1000	9,81	578,79
2	79	0,079	1000	9,81	774,99
3	101	0,101	1000	9,81	990,81
4	123	0,123	1000	9,81	1206,63
5	147	0,147	1000	9,81	1442,07

	czas przepływu			Wartości przeliczone pomiar 2
Lp	minuty	sek	czas [s]	V [m^3]	Q [m3/s]	k [m^2]
1	3	29	209	0,5	0,002392344	0,00000000001919
2	2	52	172	0,5	0,002906977	0,00000000001742
3	2	27	147	0,5	0,003401361	0,00000000001594
4	2	4	124	0,5	0,004032258	0,00000000001552
5	1	51	111	0,5	0,004504505	0,00000000001450

5. Wykresy

Pomiar 1

Pomiar 2

6. Wnioski

Współczynnik k nazywany jest przepuszczalnością porowatego ośrodka. Wielkość ta

dla umiarkowanej prędkości przepływu płynów nie zależy od własności płynu i jest parametrem charakteryzującym wyłącznie strukturę porów porowatego materiału. Przepuszczalność materiału porowatego charakteryzuje jego zdolność do przepuszczania płynu pod działaniem różnicy ciśnień (gradientu ciśnienia, gradientu hydraulicznego). Określa ją współczynnik przewodności hydraulicznej K lub współczynnik przepuszczalności k. Wartość współczynnika K jest zdeterminowana przez strukturę porowatego materiału i własności płynu, natomiast parametr k jedynie przez strukturę. Przepuszczalność materiału porowatego może być mierzona przy pomocy cieczy lub gazu, przy czym zastosowanie cieczy jest korzystniejsze ze względu na konieczność pomiary mniejszej liczby parametrów.

7. Literatura.

• „Mechanika płynów - ćwiczenia laboratoryjne” - J. Wacławik, W. Roszczynialski, K. Filek

• „Mechanika płynów w inżynierii środowiska” - Z. Orzechowski, J. Prywer

4

---