Wydział WNiG	Jakub Kasprzyk Andrzej Kuliński Jerzy Kuśnierczyk Dominik Mularz	Rok II	Grupa 2	Zespół 2/1
	Temat: Wyznaczanie profilu prędkości przepływającego powietrza w przekroju poprzecznym przewodu			Nr ćwiczenia 3

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie profilu prędkości przepływającego powietrza w przekroju poprzecznym przewodu.

Wstęp:

Określenie rozkładu (profilu) prędkości przepływu powietrza w przekroju przewodu polega na przyporządkowaniu wartości prędkości każdemu punktowi tego przekroju. Można to wykonać mierząc prędkość przepływu w wybranych punktach przekroju i na tej podstawie wnioskując o rozkładzie prędkości całego przekroju.

Teoria:

Przepływem nazywamy postępujące przemieszczenie się płynów w rurociągach, kanałach, dyszach oraz innych elementach przewodu.

Przepływ ustalony

Kierunek i prędkość płynących cząstek w tym samym miejscu strugi jest stała w czasie. Strugi czynnika przepływającego układem, układają się równolegle do osi przewodu, przy czym w przekroju wzdłużnym rozkład prędkości ma w przybliżeniu kształt paraboli, a największa prędkość przypada w osi przewodu. Przepływ taki nazywamy również laminarnym, uwarstwionym, pasmowym.

Przepływ burzliwy

Cząstki czynnika nie przesuwają się równolegle do przewodu, lecz wirują w różnych kierunkach, mieszają się ze sobą tworząc rozkład linii śrubowej.

Pomiar prędkości przepływu powietrza został wykonany za pomocą Termoanemometru. Termoanemometr jest to przyrząd stosowany w laboratoryjnych badaniach aerodynamicznych do pomiaru prędkości przepływu powietrza. Nagrzewany prądem czujnik (cienki drut oporowy) chłodzony jest strumieniem powietrza. Im większy strumień powietrza tym drut jest bardziej schłodzony co znaczy, że prędkość powietrza jest duża. Przepływ możemy określić podając ilość lub natężenie przepływu substancji.

Określenie rozkładu prędkości przepływu płynu w przekroju przewodu polega na przyporządkowaniu wartości prędkości każdemu punktowi tego przekroju. Można to wykonać mierząc prędkość przepływu w wybranych punktach przekroju i na tej podstawie wnioskując o prędkości całego przekroju. Wybór punktów pomiarowych zależy od kształtu przewodu. W przewodzie o przekroju kołowym poszczególne punkty można wybrać na przecięciu okręgów o promieniu r i prostopadłych względem siebie średnic. Niekołowy przekrój poprzeczny dzieli się najczęściej na prostokąty lub inne czworokąty. Prędkość przepływu mierzy się na przecięciu ich przekątnych.

Sposób wykonania ćwiczenia:

Pomiar prędkości został przeprowadzony dla przewodu kołowego o średnicy 400 [mm], za pomocą termoanemometru. Z powodu niedokładnego ustawienia czujnika termoanemometra pomiar nasz nie został rozpoczęty od brzegu ścianki przekroju przewodu lecz w odległości 190 [mm] od jego środka. Pomiar rozpoczęliśmy od lewej strony. Wraz ze stopniowym zbliżaniem czujnika do środka przewodu prędkość przepływu powietrza wzrastała. Pomiary zostały wykonane na długości średnicy przewodu czterokrotnie. Na początku przesuwając czujnik co 5 mm wiedząc, że przy ściance różnica przepływu jest znaczna. Następnie czujnik przesuwany był co 20 mm.

Prędkość V [m/s] Promień R [mm]	V1 [m/s]	V2 [m/s]	V3 [m/s]	V4 [m/s]	Vśr [m/s]
-200	0	0	0	0	0
-195	1,0	1,1	1,3	1,1	1,15
-190	1,0	0,9	1,2	1,1	1,05
-185	0,9	1,1	1,1	1,3	1,07
-180	1,0	1,0	1,2	1,0	1,02
-160	1,0	0,9	1,2	1,1	1,15
-140	1,2	1,1	1,1	1,2	1,12
-120	1,3	1,0	1,0	1,6	1,22
-100	2,5	1,5	1,6	1,6	1,8
-80	4,1	1,8	4,0	3,0	3,23
-60	4,5	3,2	4,3	5,0	4,25
-40	6,6	5,4	6,3	7,0	6,33
-20	9,2	8,9	9,7	9,5	9,33
0	10,1	9,6	10,2	10,6	10,12
20	9,5	10,3	9,8	9,9	9,86
40	8,9	9,7	9,9	8,1	9,15
60	7,7	7,2	7,9	7,1	7,48
80	6,5	6,4	7,0	6,1	6,5
100	6,3	6,0	6,8	6,1	6,3
120	6,1	5,6	5,9	6,3	5,97
140	5,9	5,6	5,9	6,1	5,88
160	5,8	5,9	5,8	6,0	5,88
180	5,7	5,1	5,6	5,8	5,55
185	5,0	4,9	5,2	5,3	5,1
190	2,9	3,1	4,1	4,3	3,6
195	1,2	2,2	3,1	3,3	2,45
200	0	0	0	0	0

Wnioski:

Na podstawie otrzymanych i zapisanych w tabeli pomiarów oraz sporządzonego wykresu można wywnioskować, że wartość prędkości powietrza przepływającego przez przewód kołowy wzrasta wraz ze zmniejszeniem odległości od środka przewodu gdzie wartość prędkości uzyskuje maksimum. Analogicznie przy maksymalnej wartości promienia prędkość jest równa zeru. Z powodu dużych wahań wskazań przyrządu pomiarowego wykres jest niesymetryczny. Na asymetryczność również mogło wpłynąć niedokładne ustawienie dmuchawy, położenie przewodu blisko ściany oraz niedokładne umocowanie czujnika termoanemometru.

5

---