Laboratorium z Mechaniki Płynów |
WMiBM |
|||
Temat: Pomiar strat lokalnych przy przepływie wody w rurze |
||||
Grudziński Tomasz Gorycki Łukasz Małowski Damian |
203A 05_a |
18.12.2007 |
|
1.Cel ćwiczenia.
Doświadczalne wyznaczenie współczynnika strat lokalnych dla przepływu wody
w przewodzie.
2.Dane.
L[m] |
D[m] |
Tot[°C] |
patm[hPa] |
2,7 |
0,05 |
21 |
1029 |
3.Wzory.
- wysokość spodku ciśnienia na odcinku x (gdzie x=1-4 lub 2-3)[m]
- absolutne ciśnienie statyczne w przekroju poprzecznym(gdzie i=1;2;3 lub 4)[Pa]
- gęstość płynu[kg/m3]
g- przyśpieszenie ziemskie[m/s2]
- współczynniki strat lokalnych
- średnia prędkość przepływu w przekroju [m/s]
- wysokość niwelacyjna poziomu i (gdzie i=4-1 lub 3-2)[m]
4.Pomiary i obliczenia.
hs(2-3)[m] |
hs(1-4)[m] |
2.873687 |
2.956493061 |
3.692549 |
3.842827599 |
4.111987 |
4.30521601 |
Lp. |
n [obr/min] |
T[°C] |
Qv [l/min] |
p(2-3) [kPa] |
p(1-4) [kPa] |
Qv [m3/s] |
p(2-3)[Pa] |
p(1-4)[Pa] |
Us[m/s] |
ρ[kg/m3] |
|
1 |
2100 |
23 |
663 |
28.11 |
28.92 |
0.01105 |
28110 |
28920 |
5.627719 |
997.5382 |
1.728217232 |
2 |
2400 |
23 |
767 |
36.12 |
37.59 |
0.012783 |
36120 |
37590 |
6.510498 |
997.5382 |
1.63898603 |
3 |
2700 |
23.3 |
810 |
40.22 |
42.11 |
0.0135 |
40220 |
42110 |
6.875494 |
997.4667 |
1.625783277 |
W obliczeniach przyjęliśmy
= 0. Ponieważ rurociąg jest poziomy, więc nie występują, żadne wysokości niwelacyjne poziomu.
Wyniki pomiarów strat liniowych na tym samym urządzeniu badawczym dla danej średniej prędkości w przekroju.
Us[m/s] |
ek |
5,356094352 |
0,001553258 |
6,043643706 |
0,00142345 |
6,960376178 |
0,001381085 |
5.Wnoiski.
Z badani zauważamy że, straty lokalne, mierzone na kryzie, utrzymują wartość bliską stałej niezależnie od prędkości przepływu. Jest to normalne dla strat lokalnych, na dowolnej przeszkodzie, w przepływie turbulentnym. Porównując wyniki pomiarów strat lokalnych do wyników uzyskanych przy pomiarach strat liniowych możemy zauważyć że, straty lokalne mają dużo większe znaczenie przy projektowaniu układu (rurociągu). Ma to duże znaczenie dla ekonomii użytkowania rurociągu (im większe straty tym większa wymagana wydajność pompy co wiąże się z większymi kosztami). Dlatego też przy projektowaniu należy stosować jak najwięcej prostych odcinków rur, bez załamań, kolanek i niepotrzebnych zwężeń.