POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNIKI CIEPLNEJ I MECHANIKI PŁYNÓW	Temat: Opór liniowy podczas przepływu płynu przez przewód.	Nr ćwiczenia 4.10
Wojciech Wiktorowicz wydział : Mechaniczno -Energetyczny Rok V sekcja 9	Data ćwiczenia: 20.01.1997	Ocena:
Uwagi prowadzącego:

1. CEL ĆWICZENIA:

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie współczynnika oporu liniowego λ, w zależności od liczb Reynoldsa oraz porównanie wyników pomiaru z odpowiednim wykresem wziętym z literatury.

2. OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO:

P - wentylator

R - rotametr

M, M1 - ciśnieniomierze

d - średnica przewodu

3. WZORY i STAŁE:

-- gęstość powietrza w temp. pomiaru

gdzie: a) R_s - stała gazowa powietrza suchego [J/kg*K]

b) p_wr - ciśnienie wrzenia wody w temp. t_r [hPa]

c) p - ciśnienie otoczenia [hPa]

d) P - ciśnienie otoczenia [Pa]

e) t - temp. otoczenia [°C]

f) T - temp. otoczenia [K]

-- współczynnik poprawkowy k

-- poprawna wartość strumienia

- podciśnienie

- spadek ciśnienia

- strumień powietrza teoretyczny

- liczba Reynoldsa

- Współczynnik oporu liniowego.

λ = Δp^sl

-Współczynnik oporu liniowego - zależność teoretyczna - wzór Blasiusa /Re > 2300/.

- współczynnik strat liniowych teoretyczny

Stałe.

ν = 15,8 * 10 ^-6 m²/s

T = 17,4 ⁰ C = 290,4 K

d = 20.5 mm =0.0205 m

l = 2.23 m

ρ_w = 1000 kg/m³

k = 0,01

4. TABELA POMIAROWA i TABELA WYNIKÓW:

Lp	h	z	Qr	Q0	p	p^sl	Qt	Re	λd	λBL	λt
-	mm	mm	m^3/h	m^3/h	Pa	Pa	m^3/h	-	-		-
1	1000	55,54	20	20,42	9810	545	22,63	22297	0,0289	0,0259	0,0271
2	865	45,11	18	18,38	8486	443	20,07	20068	0,0290	0,0265	0,0283
3	720	35,67	16	16,34	7063	350	17,57	17838	0,0290	0,0273	0,0289
4	595	27,88	14	14,29	5837	274	15,18	15608	0,0296	0,0283	0,0297
5	490	21,12	12	12,25	4807	207	12,87	13378	0,0305	0,0294	0,0307
6	475	14,65	10	10,21	4660	144	10,71	11149	0,0305	0,0308	0,0319
7	315	9,69	8	8,17	3090	95	8,43	8919	0,0315	0,0325	0,0335
8	345	5,87	6	6,13	3384	58	6,34	6689	0,0339	0,0349	0,0357
9	325	2,96	4	4,08	3188	29	4,22	4459	0,0385	0,0387	0,0393

Q_r - natężenie przepływu odczytane z rotametru

Q₀ - poprawna wartość strumienia natężeni przepływu

Q_t - teoretyczny strumień natężenia przepływu

Δz - różnica wysokości ciśnień na początku i końcu zbiornika

h -wysokość podciśnienia

Re - liczba Reynoldsa

Δp^sl - spadek ciśnienia

λ_d - współczynnik strat liniowych

λ_t - współczynnik strat liniowych - zależność teoretyczna

λ_BL - współczynnik strat liniowych - zależność teoretyczna (wzór Blasiusa)

5. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA

-- gęstość powietrza w temp. pomiaru

ρ_o=1,174 [kg/m³]

-- współczynnik poprawkowy k

-- poprawna wartość strumienia

[m³/h]

- podciśnienie

[Pa]

- spadek ciśnienia

[Pa]

- strumień powietrza teoretyczny

[m³/h]

- liczba Reynoldsa

- Współczynnik oporu liniowego.

λ = Δp^sl λ

-Współczynnik oporu liniowego - zależność teoretyczna - wzór Blasiusa /Re > 2300/.

=

- współczynnik strat liniowych teoretyczny

6. WYKRES ZALEŻNOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA OPORU LINIOWEGO OD LICZBY REYNOLDSA.

zależność teoretyczna : zależność zmierzona :

7. WNIOSKI.

W doświadczeniu zostały przeprowadzone pomiary dla liczb Reynoldsa z zakresu od 4400 do 22000.

W czasie doświadczenia wyznaczono zależność współczynnika oporu liniowego  w zależności od przepływu, a więc również liczby Reynoldsa Re. Zależność tę wyznaczono także ze wzoru teoretycznego Blasiusa Dla dużych wartości liczby Reynoldsa współczynnik strat liniowych doświadczalny _d odbiega od współczynnika strat liniowych teoretycznego _t. Dla Re < 10000 zachodzi duża zgodność obu wartości.

Porównując wykres doświadczalny poddany aproksymacji z wykresem zależności współczynnika strat liniowych od równomiernej chropowatości względnej i liczby Reynoldsa wg Nikuradsego , można stwierdzić , że układ krzywych w danym zakresie liczb Reynoldsa odpowiada wartości r/k = 50 (stosunek promienia rury do wysokości chropowatości).

1