AGH Kraków 2001-02-26

IMiR

Grupa C10

Laboratorium mechaniki płynów.

Temat ćwiczenia:

Wyznaczanie strat energii w przepływie płynu rzeczywistego.

Grzegorz Lasko

1. Cel ćwiczenia.

Wyznaczenie współczynników oporów liniowych i współczynników oporów miejscowych w instalacji rurociągu tłocznego wentylatora promieniowego oraz wyznaczenie strat energii w instalacji.

2. Identyfikacja stanowiska pomiarowego.

0,22

KRYZA

0,23 0,4 0,33 0,46 0,51 0,25 2,67 0,07 0,14 0,26 0,37

3. Wyniki pomiarów.

Lp.	Wielkość mierzona	Nr punktu pomiarowego
				1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Ciśnienie odniesienia [mm]	218	218	218	218	218	218	119	119	119	119	119
2	Ciśnienie statyczne [mm]	120	118	111	110	145	142	43	192	135	116	112
3	Nadciśnienie statyczne [mm]	98	103	107	108	73	76	76	-73	-16	3	7
4	Bezwzględne ciśnienie statyczne [Pa]	97084	97125	97157	97165	96882	96906	96906	95700	96162	96315	96348
5	Prędkość przepływu [m/s]	33,2184	16,6092	16,6092	16,6092	33,2184	33,2184	33,2184	33,2184	33,2184	33,2184	33,2184

Kryza ISA d 80/ D 100

Gęstość cieczy manometrycznej ρ_m=825 kg/m³

Gęstość rtęci ρ_Hg=13595 kg/m³

Wilgotność względna ϕ=0,64

Temperatura otoczenia t_o=20°C

Ciśnienie otoczenia P_bar=722 mmHg

4. Obliczenia.

1. W celu wyznaczenia średniej prędkości gazu w rurociągu musimy po pierwsze wyznaczyć gęstość tegoż gazu, następnie wiedząc, że prędkość możemy jedynie zmierzyć na kryzie znając jej parametry oraz parametry ciśnień za i przed kryzą wyznaczamy korzystając z norm:

• współczynnik przepływu

• liczbę ekspansji

• przepływ masy

• liczbę Reynoldsa

Następnie w celu wyznaczenia dokładnej wartości liczby Reynoldsa powtarzamy obliczenia z użyciem w pierwszym wzorze liczby Reynoldsa uzyskanej w wyniku obliczeń, po kilku powtórzeniach otrzymujemy wystarczające dla naszego doświadczenia przybliżenie.

2. Wyznaczenie gęstości czynnika:

Gdzie:

P₁ - nadciśnienie w poszczególnych punktach pomiarowych

ρ_c - gęstość czynnika

ρ_n - gęstość normalna

P_n - ciśnienie normalne

T_n - temperatura normalna

P_p - ciśnienie pary wodnej nasyconej suchej

ρ_p - gęstość pary wodnej nasyconej suchej

	Numer punktu pomiarowego
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Gęstość czynnika [kg/m^3]	0.4302	0.4307	0.4311	0.4312	0.4278	0.4281	0.4281	0.4138	0.4193	0.4211	0.4215

W obliczeniach korzystam z programu Matlab; wzory zaczerpnięte z materiałów podanych na laboratorium.

Załączam kod programu w języku Matlab.

3. Wyznaczenie:

• współczynnik przepływu

• liczbę ekspansji

Gdzie:

P₁ - ciśnienie przed kryzą

ℵ - wykładnik izantropy

• przepływ masy

• liczbę Reynoldsa

Gdzie:

μ - współczynnik lepkości dynamicznej czynnika

W obliczeniach korzystam z programu Matlab; wzory zaczerpnięte z PN/M-53950,01.

Załączam kod programu w języku Matlab .

4. Wyznaczamy współczynniki strat liniowych:

λ_2/3 = -0.3271

λ_3/4 = -0.0586

λ_5/6 = -0.0408

λ_6/7 = 0

λ_8/9 = -2.2321

λ_9/10 = 0.1720

λ_10/11 = -0.0373

λ_średnie = -0,4276 - dla przekroju D=100 mm

λ_średnie = -0,1928 - dla przekroju D=200 mm

5. Wyznaczamy współczynniki strat lokalnych:

• na rozszerzeniu

ξ=1.1832

• na konfuzorze

ξ=-0.2851

• na kryzie

ξ=2.5282

W obliczeniach korzystam z programu Matlab; wzory zaczerpnięte z materiałów podanych na laboratorium.

Załączam kod programu w języku Matlab.

6.Znajdujemy straty ciśnienia z wyznaczonymi współczynnikami:

• lokalne

• na rozszerzeniu

277,4861 [Pa]

• na konfuzorze

-16,7155 [Pa]

• na kryzie

592,9179 [Pa]

• liniowe

• na przekroju 200 mm

11,3039 [Pa]

• na przekroju 100 mm

210,243 [Pa]

W obliczeniach korzystam z programu Microsoft Excel.

1

2

3

4

6

7

8

9

10

11

5

---