lab2 - współcz oporu liniowego, mechanika plynów


Wydział

WNiG

Łukasz Kut

Łukasz Mizera

Artur Badzioch

Rok

II

Grupa

2

Zespół

4

0x01 graphic

Temat: Wyznaczanie bezwymiarowego współczynnika liniowego

Nr ćwiczenia

1

Data wykonania

Data oddania

24.05.2005

Zwrot do popr.

Data oddania

Data zaliczenia

Ocena

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego przy przepływie powietrza przez prostoosiową rurę o stałym przekroju.

2. Wstęp teoretyczny

Twierdzenie π Buckinghama analizy wymiarowej mówi , że strata ciśnienia przy przepływie płynu przez rurę jest funkcją prędkości średniej v , średnicy przewodu D , długości przewodu L , chropowatości ( bezwzględnej k lub względnej ε) ścianek przewodu, lepkości μ i gęstości ρ płynu .

Funkcję tę można zapisać w postaci bezwymiarowej

0x01 graphic

W powyższej zależności występują wielkości bezwymiarowe:

Liczba Reynoldsa 0x01 graphic

Chropowatość względna 0x01 graphic

Współczynnik oporu liniowego 0x01 graphic

Współczynnik (przy przepływach laminarnych) λ nie zależy od chropowatości i jest równy

0x01 graphic

Przy przepływach turbulentnych w przewodach gładkich (ε = 0 ) współczynnik λ dla

0x01 graphic
< Re < 0x01 graphic
ze wzrostem liczby Reynoldsa maleje i w tym przedziale wynosi

0x01 graphic
wzór Blasiusa

W przewodach chropowatych podczas przepływu turbulentnego współczynnik 0x01 graphic
jest w ogólności funkcją liczby Reynoldsa 0x01 graphic

Dla mniejszych liczb Reynoldsa współczynnik 0x01 graphic
zależy zarówno od Re jak i od0x01 graphic

Natomiast przy dużych liczbach Reynoldsa 0x01 graphic
zależy tylko od chropowatości względnej i jest równy

0x01 graphic

straty ciśnienia wyliczany ze wzoru Darcy`ego-Weisbacha

0x01 graphic

Pomiędzy stratą ciśnienia a prędkością przepływu przy ruchu laminarnym zachodzi zależność liniowa.

Przy ruchu turbulentnym obowiązuje zależność kwadratowa.

Na podstawie wyżej wymienionych wzorów mamy zależność:

0x01 graphic

3. Tabele pomiarowo-obliczeniowe

d1 = 13 mm - średnica żółtej rurki

d1 = 13 mm - średnica szarej rurki

ts = 22ºC - temp. powietrza w środowisku suchym

tm = 13,5ºC - temp. powietrza w środowisku wilgotnym

p = 990hPa = 741mmHg - ciśnienie powietrza

ρ = 1,16 kg/m3 - gęstość powietrza odczytana z nomogramu dla ts, tm i p

υ = 0,0000157 m2/s - lepkość powietrza odczytana z funkcji tm i p

S1 = 0,000134 m2 - pole przekroju żółtej rurki

S2 = 0,000452 m2 - pole przekroju szarej rurki

Tab.1. Rurka o średnicy d=13 mm (rurka żółta)

Lp.

0x01 graphic
h [m]

0x01 graphic
p[Pa]

0x01 graphic

0x01 graphic

Re

0x01 graphic

ln(0x01 graphic
)

ln(Re)

1

0,004

39,24

5,845

1,733

1434,968

0,0446

7,269

-3,110

2

0,009

88,29

8,769

2,600

2152,866

0,0297

7,675

-3,516

3

0,01

98,10

9,242

2,740

2268,790

0,0282

7,727

-3,568

4

0,009

88,29

8,768

2,599

2152,038

0,0297

7,674

-3,515

5

0,002

19,62

4,133

1,225

1014,331

0,0631

6,922

-2,763

6

0,001

9,81

2,923

0,867

717,898

0,0891

6,576

-2,417

7

0,031

304,11

16,273

4,824

3994,395

0,0397

8,293

-3,226

8

0,043

421,83

19,165

5,682

4704,841

0,0382

8,456

-3,264

9

0,059

578,79

22,450

6,656

5511,338

0,0367

8,615

-3,305

10

0,076

745,56

25,479

7,554

6254,904

0,0355

8,741

-3,337

11

0,09

882,90

27,727

8,220

6806,369

0,0348

8,826

-3,358

12

0,107

1049,67

30,232

8,963

7421,592

0,0340

8,912

-3,380

Tab.2. Rurka o średnicy 24mm (rurka szara)

Lp.

0x01 graphic
l[m]

0x01 graphic
p[Pa]

0x01 graphic

0x01 graphic

Re

0x01 graphic

ln(Re)

ln(0x01 graphic
)

1

0,002

7,848

2,959

0,877

726,178

0,0881

6,588

-2,429

2

0,004

15,696

4,185

1,241

1027,580

0,0623

6,935

-2,776

3

0,004

15,696

4,185

1,241

1027,580

0,623

6,935

-2,776

4

0,005

19,62

4,679

1,387

1148,471

0,0557

7,046

-2,887

5

0,005

19,62

4,679

1,387

1148,471

0,0557

7,046

-2,887

6

0,006

23,544

5,126

1,520

1258,599

0,0509

7,138

-2,979

7

0,015

58,86

8,129

2,410

1995,541

0,0320

7,599

-3,440

8

0,018

70,632

8,878

2,632

2179,363

0,0294

7,687

-3,528

9

0,023

90,252

10,036

2,975

2463,376

0,0449

7,809

-3,104

10

0,030

117,72

11,462

3,398

28,13,631

0,0434

7,942

-3,138

11

0,039

153,036

13,068

3,874

3207,771

0,0420

8,073

-3,170

12

0,031

121,644

11,651

3,454

2860,000

0,0432

7,959

-3,142

gdzie:

Δ p- spadek ciśnienia,

0x01 graphic

0x01 graphic

dla rurki o średnicy 24 0x01 graphic
bo 0x01 graphic

0x01 graphic
- liczba Reynoldsa,

gdy Re < 2300 jest to przepływ laminarny wówczas: 0x01 graphic

gdy Re > 2300 jest to przepływ turbulentny wówczas: 0x01 graphic
- wzór Blasiusa

0x01 graphic
0x01 graphic

dla d=13mm dla d=24mm

0x01 graphic
0x01 graphic
,

gdzie 0x01 graphic
gdzie 0x01 graphic
, 0x01 graphic

4. Wnioski

Przy przepływach laminarnych współczynnik λ nie zależy od chropowatości, wynosi0x01 graphic
i maleje wraz ze wzrostem Re. Zaś przy przepływach turbulentnych (ε=0) współczynnik λ oblicza się z wzoru Blasiusa 0x01 graphic
, lecz nie maleje ze wzrostem Re tak szybko jak w poprzednim przypadku.

1



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Współczynnik oporu liniowego, mechanika plynów
(2) sprawko - płyny - współczynnik oporu liniowego, Mechanika płynów(3)
Wyznaczanie współczynnika oporu lokalnego, Mechanika płynów(3)
Pomiar bezwymiarowego wsp+-+éczynnika oporu liniowego, mechanika plynów
Pomiar bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego, AGH, AGH, Mechanika płynów
współczynnik oporu liniowego GSZSP52JK34EXQEU3FHPVRDPVGAXZYXFPGMNUHQ
Wyznaczanie bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego λx
(Wspólczynnik oporu liniowego)id 1460
Pomiar współczynnika oporu liniowego, sprawozdania
(Wspólczynnik oporu liniowego)
Tablice współczynników oporów miejscowych, Mechanika Płynów
ep Pomiar współczynnika oporu linioweg1
Sprawozdanie pomiar współczynnika oporu liniowego
Pomiar bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego
Pomiar współczynnika oporu liniowego
Pomiar bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego
wyznaczanie współczynnika strat liniowych, studia, V semestr, Mechanika płynów

więcej podobnych podstron