Politechnika Opolska
W Opolu
Wydział Mechaniczny
Inżynieria Środowiska
Rok 2, Semestr 3
Sprawozdanie z laboratorium Mechanika Płynów.
Temat: Napór hydrostatyczny.
NAPÓR HYDRODYNAMICZNY:
Ciśnienie atmosferyczne pot 986,7 hPa 98670 Pa
hrt dla Q=0 4 mmHg
m dla Q=0 0,005 kg
Średnica wew. wylotowa dyszy D 15 mm 0,015 m
Temperatura powietrza T 20,7 oC 293,7 K
Przyspieszenie ziemskie g 9,81 m/s2
Gęstość rtęci rrt 13600 kg/m3
Stała gazowa R 287 m2/s2K
Lp. |
hrt [mmHg] |
hrt -4 [mmHg] |
m [kg] |
m-0,005 [kg] |
Wskaz. Rot. |
1 |
8 |
0,004 |
26 |
25,995 |
20 |
2 |
12 |
0,008 |
45 |
44,995 |
30 |
3 |
15 |
0,011 |
67 |
66,995 |
40 |
4 |
20 |
0,016 |
96 |
95,995 |
50 |
5 |
25 |
0,021 |
130 |
129,995 |
60 |
# Obliczam różnice ciśnień:
[Pa]
# Wyznaczam gęstość powietrza:
ρ = 1,1706
# Charakterystyka rotametru. Korzystając z poprzednich wyliczeń wyznaczam Q:
# Wyznaczanie współczynnika przepływu
= 0,00017671 m2
gdzie : A - pole przekroju
# Obliczam prędkość strugi:
# Wyznaczam napór doświadczalny:
# Obliczam napór teoretyczny który jest uzależniony od rodzaju przegrody na który pada strumień powietrza:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ponieważ w naszym doświadczeniu przegroda miała kształt połowy walca dlatego b dąży do 0
a cosb=1. Więc wzór będzie miał następującą postać:
# Tabela z wynikami:
|
Różnice |
Natężenie |
Wsp. |
Prędkość |
Napór |
Napór |
Lp |
ciśnień p |
przepływu Q |
przepływu |
Strugi V |
dośw. Pdos |
teoretyczny P |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
533,664 |
0,00194 |
0 |
0 |
255,01095 |
0 |
2 |
1067,328 |
0,00257 |
0,340 |
14,540 |
441,401 |
0,087 |
3 |
1467,576 |
0,00319 |
0,361 |
18,077 |
657,221 |
0,135 |
4 |
2134,656 |
0,00382 |
0,358 |
21,614 |
941,711 |
0,193 |
5 |
2801,736 |
0,00444 |
0,364 |
25,150 |
1275,251 |
0,262 |
# Wykres zależności naporu hydrodynamicznego od prędkości strugi :
Wnioski:
Ustalanie naporów przebiegało w dwóch etapach. W pierwszym polegało ono na odczytaniu wskazania z wagi a wartości pomnożyłem przez przyspieszenie ziemskie g. W drugim przypadku skorzystałem z odpowiednich wzorów i założeń.
Duża rozbieżność między naporem doświadczalnym a teoretycznym może wynikać z błędnego odczytu różnych wskazań, niedokładności wagi bądź nie osiowego ułożenia przegrody na wadze.
Błąd mógł też wynikać z błędnego założenia, że kąt b = 0, co spowodowało idealizuje układ.
3