Schemat stanowiska:
Wyniki pomiarów i obliczeń:
lp. |
qv1 |
qv`1 |
qv2 |
qv`2 |
qv12 |
qv`12 |
h1 |
h2 |
h3 |
h12 |
Re |
λ1/$H |
λ2/H |
λ3 |
Δpsl |
|
dm3/h |
dm³/h |
dm3/h |
dm3/h |
m3/s |
m3/s |
mmH2O |
mmH2O |
mmH2O |
Pa |
|
64/Re |
Blasius |
Darcy |
Pa |
1 |
3400 |
3060 |
3400 |
3060 |
0,0019 |
0,001700 |
682 |
956 |
308 |
1,64 |
19352 |
|
0,026811 |
0,025540 |
3021 |
2 |
3200 |
2880 |
3200 |
2880 |
0,0018 |
0,001600 |
620 |
881 |
278 |
1,50 |
18214 |
|
0,027221 |
0,026024 |
2727 |
3 |
3000 |
2700 |
3000 |
2700 |
0,0017 |
0,001500 |
567 |
812 |
248 |
1,38 |
17076 |
|
0,027663 |
0,026414 |
2433 |
4 |
2750 |
2475 |
2750 |
2475 |
0,0015 |
0,001375 |
496 |
714 |
211 |
1,21 |
15653 |
|
0,028272 |
0,026745 |
2070 |
5 |
2500 |
2250 |
2500 |
2250 |
0,0014 |
0,001250 |
435 |
633 |
181 |
1,07 |
14230 |
|
0,028954 |
0,027761 |
1776 |
6 |
2250 |
2025 |
2250 |
2025 |
0,0013 |
0,001125 |
366 |
538 |
147 |
0,90 |
12807 |
|
0,029726 |
0,027834 |
1442 |
7 |
2000 |
1800 |
2000 |
1800 |
0,0011 |
0,001000 |
301 |
451 |
119 |
0,75 |
11384 |
|
0,030615 |
0,028518 |
1167 |
8 |
3400 |
3060 |
|
|
0,0009 |
0,000850 |
|
541 |
85 |
0,54 |
9676 |
|
0,031884 |
0,028194 |
834 |
9 |
3000 |
2700 |
|
|
0,0008 |
0,000750 |
|
462 |
69 |
0,46 |
8538 |
|
0,032898 |
0,029397 |
677 |
10 |
2500 |
2250 |
|
|
0,0007 |
0,000625 |
|
372 |
50 |
0,37 |
7115 |
|
0,034432 |
0,030675 |
491 |
11 |
2000 |
1800 |
|
|
0,0006 |
0,000500 |
|
289 |
34 |
0,29 |
5692 |
|
0,036407 |
0,032592 |
334 |
12 |
1250 |
1125 |
|
|
0,0003 |
0,000313 |
|
188 |
13 |
0,19 |
3557 |
|
0,040947 |
0,031902 |
128 |
13 |
1000 |
900 |
|
|
0,0003 |
0,000250 |
|
253 |
6 |
0,25 |
2846 |
|
0,043296 |
0,023006 |
59 |
14 |
800 |
720 |
|
|
0,0002 |
0,000200 |
|
197 |
4 |
0,20 |
2277 |
|
0,045780 |
0,023965 |
39 |
15 |
600 |
540 |
|
|
0,0002 |
0,000150 |
|
156 |
3 |
0,16 |
1708 |
0,037481 |
|
0,031953 |
29 |
16 |
400 |
360 |
|
|
0,0001 |
0,000100 |
|
129 |
1 |
0,13 |
1138 |
0,056221 |
|
0,023965 |
10 |
Wzory wyjściowe i wynikowe:
Wzory do obliczeń pomiarów
Liczba Reynoldsa:,
gdzie
-gęstość powietrza w pomieszczeniu,
- gęstość powietrza w warunkach wzorcowania manometru,
-strumień objętości,
-dynamiczny współczynnik lepkości, d- średnica rurociągu.
Dynamiczny współczynnik lepkości:
gdzie
, C- stała Sutherlanda dla powietrza wynosi 112, oraz T- temperatura otoczenia([T]=K).
Ciśnienie nasycenia pary wodnej:
,
gdzie T- temperatura w Kelwinach
Liniowa strata ciśnienia:,
Współczynnik oporu liniowego:
,
Gęstość powietrza:
Dane do obliczeń przyjęte z wiersza 4 tabeli obliczeniowej.
Przykładowe obliczenia:
dla liczby Reynoldsa powyżej 2300 nie liczymy wspólczynnika strat liniowych
dla przepływu laminarnego
Wnioski:
Celem doświadczenie było wyznaczenie współczynników oporu liniowego szklanej rury, którą przepływało powietrze. Współczynnik ten jest zależny od liczby Reynoldsa. Na wykresie widać wspomnianą wyżej zależność
teoretyczną i w warunkach doświadczalnych.
Zauważono iż wyniki odbiegają od wartosci teoretycznych. Błędy mogą wynikać z niedokładności odczytu przyrządów pomiarowych oraz możliwości wystąpienia niedokładnej regulacji strumieniem powietrza jak również skokami napięcia zasilającego urządzenia wytwarzającego podciśnienie w układzie pomiarowym. Zauwazono również że wysokość strat liniowych jest zależna od liczby Reynoldsa. Wynika z tego, że jeżeli przepływ jest laminarny o zmniejszajacej sie liczbie Reynoldsa to wartość oporów również maleje.