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 [m^3/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 [m^3/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]

ρ_pow =

Wyznaczony współczynnik α:

Natężenie przepływu [m^3/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:

V_a - prędkość czynnika w rurze V_a=
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 [m^3/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.