Grupa 4a Zespół nr 4 |
Data wyk. 9.05.2006 |
Data oddania: 22.03.2006
|
Data zwrotu:
|
Wydział:
GiG |
Wykonawcy: Sołtysek Dawid Tomporowski Jan Zając Piotr
|
Temat ćwiczenia:
Określenie stosunku prędkości średniej do maksymalnej, oraz cechowanie rotametru.
|
|
Celem ćwiczenia jest określenie stosunku prędkości średniej do maksymalnej przy przepływie płynu przez przewód , w zależności od liczby Reynoldsa. W ćwiczeniu bada się przepływ powietrza przez przewód o przekroju kołowym.
I. Zagadnienia teoretyczne.
Rozważa się ustalony przepływ nieściśliwego lepkiego płynu przez przewód kołowy o stałej średnicy D=2R. Pomija się siły masowe
. Do rozważań wybiera się cylindryczny układ współrzędnych
związany z przewodem w taki sposób, że oś z pokrywa się z geometryczną osią rury, a jej zwrot jest zgodny ze zwrotem wektora prędkości. Zakłada się że pole prędkości przepływu
jest symetryczne względem tej osi i jest funkcją promienia
.
Przyjmując że ruch jest laminarny, można taki przepływ opisać równaniem Naviera-Stokesa w postaci.
gdzie:
- gęstość płynu
- ciśnienie
- kinematyczny współczynnik lepkości
Gradient ciśnienia równoległy do osi rury
jest stały i równy:
gdzie
- różnica ciśnień między przekrojami rury odległymi o L
W poniższym ćwiczeniu korzystamy z następujących wzorów:
Wzór na natężenie przepływu wyrażony różnicą objętości:
Wzór na prędkość średnią przepływu:
gdzie S to średnica rurki, przez którą płynie powietrze
Wzór na prędkość maksymalna przepływu:
Wzór na liczę Reynoldsa w oparciu o dotychczas policzone wielkości:
II. Pomiary i obliczenia.