PROWADZĄCA ZAJĘCIA : Warszawa,07.10.2012r.

Grupa 5

TEMAT : „ OPORY PRZEPŁYWÓW”

Wykonali :

CEL ĆWICZENIA :

Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie strat ciśnienia występujących przy przepływie cieczy w przewodzie oraz porównanie otrzymanych wyników z wartościami obliczonymi teoretycznie

POMIARY :

1. odczyt z wodomierza
   po 1 minucie

PRZEPŁYWY	ODCZYT 1	ODCZYT 2	ODCZYT 3	ODCZYT ŚREDNI
1	0,0520	0,0510	0,0520	0,0517
2	0,0420	0,0442	0,0435	0,0432
3	0,0162	0,0168	0,0166	0,0165

2. odczyt spadku ciśnienia w poszczególnych układach :

PRZEPŁYWY	CAŁY [mmHg]	NA ZAWORZE [mmHg]	NA ZWĘŻCE [mmHg]	2 KOLANKA [mmCCl4]	PROSTY ODCINEK [mmCCl4]
1	205	14	215	552	117
2	118	10	122	328	70
3	25	3	26	78	20

OBLICZENIA :

1. obliczamy strumień objętości dla trzech przepływów , V [
   ]

V₁ =


V₂ =


V₃ =


2. wyznaczamy średnią prędkość liniową wody dla trzech przepływów , u [
   ]

u₁ =


u₂ =


u₃ =





3. obliczamy liczbę Reynoldsa dla trzech przepływów , Re













4. obliczamy wartość współczynnika λ dla trzech przepływów

Ponieważ przepływ przez przewody jest burzliwy, współczynnik λ obliczymy ze wzoru Blasiusa, który jest prawdziwy dla 3 ∙ 10³ <Re<10⁵ :











5. obliczamy stratę ciśnienia w analizowanych układach pomiarowych - cząstkowe starty ciśnienia

* dla odczytów w [mmHg] wg wzoru :


* dla odczytów w [mmCCl₄] wg wzoru :






dla przepływu 1 :

Δp₁ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,205 = 25 339 Pa = 25,3 kPa

Δp₂ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,014 = 1 730,48 Pa = 1,7 kPa

Δp₃ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,215 = 26 575,29 Pa = 26,6 kPa

Δp₄ = 9,81 ∙ ( 1620 - 1000) ∙ 0,552 = 3 357,37 Pa = 3,4 kPa

Δp₅ = 9,81 ∙ ( 1620 - 1000) ∙ 0,117 = 711,62 Pa = 0,7 kPa

dla przepływu 2 :

Δp₁ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,118 = 14 585,51 Pa = 14,6 kPa

Δp₂ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,010 = 1 236,06 Pa = 1,2 kPa

Δp₃ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,122 = 15 079,93 Pa = 15,1 kPa

Δp₄ = 9,81 ∙ ( 1620 - 1000) ∙ 0,328 = 1 944,96 Pa = 1,99 kPa

Δp₅ = 9,81 ∙ ( 1620 - 1000) ∙ 0,070 = 425,75 Pa = 0,42 kPa

dla przepływu 3 :

Δp₁ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,025 = 3 090,15 Pa = 3,1 kPa

Δp₂ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,003 = 370,81 Pa = 0,4 kPa

Δp₃ = 9,81 ∙ (13600 - 1000) ∙ 0,026 = 3 213,75 Pa = 3,2 kPa

Δp₄ = 9,81 ∙ ( 1620 - 1000) ∙ 0,078 = 474,41 Pa = 0,5 kPa

Δp₅ = 9,81 ∙ ( 1620 - 1000) ∙ 0,020 = 121,64 Pa = 0,1 kPa

6. obliczamy całkowite straty ciśnienia w analizowanych przepływach wg wzoru :




dla przepływu 1 :

Δp_str = 1,7 + 0,7 ∙ 26,6 + 3,4 + 0,7 +
∙ 0,7 = 25,56 [kPa] poprawiałam

dla przepływu 2 :

Δp_str = 1,2 + 0,7 ∙ 15,1 + 1,99 + 0,4 +
∙ 0,4 = 14,81 [kPa]

dla przepływu 3 :

Δp_str = 0,4 + 0,7 ∙ 3,2 + 0,5 + 0,1 +
∙ 0,1 = 3,4 [ kPa]

7. obliczamy całkowite teoretyczne straty ciśnienia w analizowanym rurociągu korzystając z równania :


[ Pa]

dla przepływu 1 :

Δp_str = 0,0228 ∙
∙
+ 0,3 ∙
+ 32,65 ∙


+ 2 ∙ 0,57 ∙
= 27 877,11 [Pa] = 27,9 [kPa]

dla przepływu 2 :

Δp_str = 0,0239 ∙
∙
+ 0,3 ∙
+ 32,65 ∙
+ 2 ∙ 0,60 ∙
= 19 574,32 [Pa] = 19,6 [kPa]

dla przepływu 3 :

Δp_str = 0,0304 ∙
∙
+ 0,3 ∙
+ 32,65 ∙
+ 2 ∙ 0,76 ∙
= 2 952,26 [Pa] = 2,9 [kPa]

WNIOSKI :

Wraz ze wzrostem liczby Re rośnie strata ciśnienia spowodowana oporami przepływu.

ZAŁĄCZNIKI :

- wykres zależności Δp = f(Re)

Literatura :

Skrypt wydawnictwa SGGW „Inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego. Ćwiczenia laboratoryjne. Część I”




---