Ćwiczenie: 1 |
Temat: Pomiar wydatku przepływu.
|
Data wykonania ćwiczenia
|
Wydział Górnictwa i Geoinżynierii |
Imię i Nazwisko:
|
|
Rok II, semestr 4 |
Ocena
|
|
1. Celem ćwiczenia jest jednoczesny pośredni pomiar wydatku przepływu trzema służącymi do tego celu przyrządami. Przyrządami tymi były; zwężka Venturiego, sonda Prandtl'a i kryza. Otrzymane wyniki przedstawia tabela poniżej.
2. Tabela przedstawiające wyniki pomiarowe:
Lp. |
L zwężki [mm H2O] |
L sondy [mm H2O] |
L kryzy [mm H2O] |
1. |
177 |
127 |
108 |
2. |
152 |
106 |
90 |
3. |
125 |
87 |
78 |
4. |
102 |
70 |
61 |
5. |
78 |
53 |
45 |
3. Obliczamy różnice ciśnień na kryzie i zwężce, oraz ciśnienie dynamiczne mierzone przez sondę Prandtl'a ze wzorów;
gdzie:
ρc=800 [kg/m3]
g=9,81 [m/s2]
4. Obliczamy wydatek objętościowy.
a) dla zwężki Venturiego;
,gdzie:
dZ = 95 mm
αZ = 1,12
ρ = 1,2 [kg/m3]
b) dla sondy Prandtl'a
,gdzie:
D = 15 cm = 0,15m
ρ = 1,2 [kg/m3]
c) dla kryzy
gdzie:
dk=106 mm
αk=0,723
ρ=1,2 [kg/m3]
5. Obliczamy średni wydatek przepływu.
6. Obliczamy prędkość średnią.
,gdzie :
D = 15cm = 0,15m
7. Obliczamy liczbę Reynolds'a.
,gdzie:
D = 15cm = 0,15m
= 1,6 10-5 [m2/s] - współczynnik lepkości dynamicznej powietrza
8. Ostatnim krokiem było obliczenie stosunków poszczególnych wydatków przepływu QZ , QS , QK do średniego wydatku przepływu Qśr. Kolejno wynoszą one qz , qs , qk ich wartości przedstawione są w tabeli i na wykresie.
9. Tabele zestawiająca wyniki pomiarowe i obliczeniowe:
Lp. |
LZ [m] |
LS [m] |
LK [m] |
[Pa] |
[Pa] |
[Pa] |
[m3/s] |
[m3/s] |
[m3/s] |
[m3/s] |
1. |
0,177 |
0,127 |
0,108 |
132,54 |
39,87 |
169,52 |
0,1179 |
0,1152 |
0,1072 |
0,1134 |
2. |
0,152 |
0,106 |
0,090 |
113,82 |
33,28 |
141,26 |
0,1092 |
0,1052 |
0,0978 |
0,1041 |
3. |
0,125 |
0,087 |
0,078 |
93,60 |
27,31 |
122,43 |
0,0991 |
0,0953 |
0,0911 |
0,0952 |
4. |
0,102 |
0,070 |
0,061 |
76,38 |
21,97 |
95,75 |
0,0895 |
0,0855 |
0,0805 |
0,0852 |
5. |
0,078 |
0,053 |
0,045 |
58,41 |
16,64 |
70,63 |
0,0783 |
0,0744 |
0,0692 |
0,0739 |
Lp |
[m/s] |
Re
|
qz
|
qs
|
qk
|
1. |
6,421 |
60200,6 |
1,0395 |
1,0155 |
0,9450 |
2. |
5,894 |
55258,3 |
1,0494 |
1,0107 |
0,9399 |
3. |
5,388 |
50511,5 |
1,0411 |
1,0017 |
0,9572 |
4. |
4,823 |
45215,5 |
1,0506 |
1,0038 |
0,9456 |
5. |
4,187 |
39252,2 |
1,0583 |
1,0061 |
0,9356 |
10. Wnioski:
Ponieważ dla każdego z badanych przepływów wyliczona liczba Reynoldsa wynosiła Re>2300 wnioskujemy, że badane przepływy były przepływami turbulentnymi. Ponadto zaobserwowaliśmy, że przy tych samych warunkach przepływu różne metody badania jego wydatku dają zróżnicowane wyniki.
Wykres qz, qs, q k w funkcji liczby Reynoldsa.
