Laboratorium mechaniki płynów
Temat: Wyznaczanie współczynnika przepływu α.
Tabela z wielkościami mierzonymi:
Wskazania rotametru [działka] |
Wysokość słupa rtęci [mm] |
1 |
2 |
26 |
6 |
38 |
10 |
48 |
12 |
63 |
18 |
Ciśnienie atmosferyczne w dniu badania: 756 [mmHg] = 1005,5 [hPa]
Temperatura powietrza: 298 K
Średnica dyszy na wylocie: 29 [mm]
Średnica rurociągu: 29 [mm]
Charakterystyka rotametru:
Wskazania rotametru |
Natężenie przepływu [m3/h] |
0 |
2,5 |
100 |
25 |
Równanie prostej wzorcowania rotametru ma postać: y = 0,225x + 2,5
y - natężenia przepływu
x - wskazania rotametru
Wskazania rotametru w działkach |
Natężenie przepływu [m3/h] |
1 |
2,725 |
26 |
8,35 |
38 |
11,05 |
48 |
13,3 |
63 |
16,67 |
Współczynnik α wyznaczymy ze wzoru:
Q - natężenie przepływu
A0 = 1,766 10-4 [m2]
ρpow =
Wyznaczony współczynnik α:
Natężenie przepływu [m3/s] |
Wysokość słupa rtęci [m] |
Współczynnik α |
0,000757 |
0,002 |
0,201307 |
0,00232 |
0,006 |
1,126284 |
0,00307 |
0,01 |
0,365104 |
0,00369 |
0,012 |
0,400603 |
0,00463 |
0,018 |
0,410415 |
Wartość średnia współczynnika α = 0,5007
Liczbę Reynoldsa wyznaczamy z zależności:
gdzie:
Va - prędkość czynnika w rurze Va=
A=6,6 •10-4 [m2]
D - średnica wewnętrzna rury D=0,029 [m.]
Kinematyczny współczynnik lepkości ν wyznaczamy z zależności:
ν=
=1,554•10-5
η - odczytane z tablic η=1,8•10-5
Natężenie przepływu [m3/s] |
Wartość liczby Reynoldsa |
0,000757 |
2139,9 |
0,00232 |
6558,4 |
0,00307 |
8678,5 |
0,00369 |
10431,25 |
0,00463 |
13088,53 |
Wnioski:
Celem ćwiczenia było wyznaczenie współczynnika przepływu α dla dyszy o przekroju okrągłym przy różnych natężeniach przepływu czynnika przez dyszę (czynnikiem przepływającym przez dyszę było powietrze), oraz wyznaczenie charakterystyki α=f(Re) przedstawiającej zależność współczynnika przepływu α od liczby Reynoldsa.
Pomiary mogą być obarczone błędami wynikającymi między innymi z niedokładności odczytu wartości natężenia przepływu z rotametru oraz z odczytu wysokości słupa rtęci na manometrze, na błędy pomiaru mogły wpływać także straty występujące podczas przepływu czynnika w przewodzie.