AKADEMIA

GÓRNICZO - HUTNICZA

LABORATORIUM Z MECHANIKI PŁYNÓW

Ćwiczenie nr 3

Temat:

Badanie wypływu cieczy ze zbiornika

Szymański Tomasz

IMiR rok 2000/2001 grupa 10 b

I Wypływ ustalony przez mały otwór

1 Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest doświadczalne określenie współczynnika prędkości, kontrakcji i wydatku oraz wyznaczenie czasu wypływu cieczy ze zbiornika, a następnie porównanie otrzymanych wyników z uzyskanymi na drodze analitycznej. Badanie dotyczy wypływów przez otwór mały oraz przez przystawkę.

2 Schemat stanowiska pomiarowego z opisem

Stanowisko składa się ze zbiornika 1 prostokątnym przekroju poprzecznym z ruchomą przegroda 2 służącą do ustalenia poziomu cieczy. Wypływ cieczy odbywa się przez otwór lub przystawkę 3. Pozioma listwa 4 z naniesioną podziałką milimetrową oraz wskaźnik 5 pozwalają określić współrzędne odpowiedniego punktu strumienia. Woda doprowadzana jest do zbiornika przewodem 6 poprzez zawór regulacyjny 7. Wodowskaz 8 służy do określania poziomu wody w zbiorniku. Do wyznaczenia wydatku rzeczywistego używamy zlewki 9.

3 Wyniki pomiarów

	Wielkości zmierzone
L.p.	x	y	z	m	t
		mm	mm	mm	m	s
1	455	150	470	1,92	30
2								1,87
3								1,87

m - masa wody netto

ρ   kg/m³ gęstość wody

d₀ =6.6 mm - średnica dyszy

f₀ = 3,4 10^-5 m²

Objętość wody

V₁ = 0.0019 m³

V₂ = 0.0019 m³

V₃ = 0.0019 m³

4 Strumień objętości

V₁ = 6.3 10^-5 m³/s

V₂ = 6.3 10^-5 m³/s

V₃ = 6.3 10^-5 m³/s

5 Współczynnik wydajności 

_ =0.60

_ =0.60

_ =0.60

6 Współczynnik prędkości  określa się w oparciu o wzory

oraz

stąd

ostatecznie

 =0.84

7 Współczynnik kontrakcji  wyznaczamy za pomocą wzoru

 = 0.71

8 Zestawienie wyników

średnica otworu d0 = 6.6 10^-3m
przekrój otworu f0 = 3.4 10^-5 m^2
wielkości obliczone
vrz	X	y	z			
m^3/s	M	m	m	-	-	-
6.3 10^-5	0.455	0.15	0.47	0.84	0.71	0.60

9 Wnioski

Współczynnik prędkości α nie jest za bardzo zaniżony w stosunku do najczęściej występującego (różnica to około 0,1).

Współczynnik kontrakcji β jest wyższy od spodziewanego. Współczynnik wydatku odbiegł więc od normy.

II Czas opróżniania zbiornika między dowolnymi poziomami

1 Tabela pomiarów

L. p.
		F	f0		h	h1	trz
		m^2	m^2	-	mm	mm	s
1	0.113	3.4 10^-5	0.6	470	450	35
2							450	430	37

2 Obliczenia

3 Czas opróżniania części zbiornika

4 Błąd względny

t₁ = 37.7 [s]

_  7,71[%]

t₂ = 36.9 [s]

_ , 

5 Zestawienie wyników

Wielkości obliczone
H	h1	t	
M	M	s	-
0.47	0.45	37.7	7.71
0.45	0.43	36.9	0.27

6 Wnioski

Dzięki dokładności pomiaru, błąd względny procentowy pomiaru jest niski (nawet mimo to że wartość μ jest niedokładna)

0

5

- -

---