Aktualny schemat stanowiska laboratoryjnego:
Wzory wyjściowe i wynikowe:
- równanie Bernoulliego dla przekrojów 1 i x:
Gdzie:
- wysokości położenie; (
)
- wysokości ciśnienia;
- wysokość prędkości.
- równanie ciągłości przepływu:
Gdzie:
- strumień objętości.
- średnica przewężenia w przekroju x:
Gdzie:
D- średnica przewodu przed zwężką (D = 20 mm);
d- średnica części centralnej w zwężce Venturiego (d = 11,9 mm);
x - położenie przekroju.
- wysokość prędkości:
- teoretyczna wysokość ciśnień:
Kontrakcja strugi:
Różnica obliczonej i zmierzonej wysokości ciśnień:
Tabela pomiarów i wyników obliczeń:
Tab.1
L.p. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Jedn. |
|
mm |
mm |
mm |
mm |
|
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
mm |
1 |
20 |
751 |
739 |
715 |
561 |
209 |
292 |
451 |
531 |
582 |
613 |
635 |
652 |
658 |
Tab.2
Konfuzor |
|||
L.p. |
|
Dx |
hx |
Jedn. |
- |
Mm |
mm |
1 |
0 |
20,0 |
739 |
2 |
0,2 |
18,4 |
708 |
3 |
0,4 |
16,8 |
661 |
4 |
0,6 |
15,1 |
584 |
5 |
0,8 |
13,5 |
452 |
6 |
1,0 |
11,9 |
209 |
Tab.3
Dyfuzor |
|||
L.p. |
|
dx |
hx |
Jedn. |
- |
mm |
mm |
1 |
0 |
20,0 |
739 |
2 |
0,2 |
19,2 |
725 |
3 |
0,4 |
18,4 |
708 |
4 |
0,6 |
17,6 |
687 |
5 |
0,8 |
16,8 |
661 |
6 |
1,0 |
16,0 |
627 |
7 |
1,2 |
15,1 |
584 |
8 |
1,4 |
14,3 |
527 |
9 |
1,6 |
13,5 |
452 |
10 |
1,8 |
12,7 |
350 |
11 |
2,0 |
11,9 |
209 |
Indywidualne przykłady obliczeń:
- średnica przewężenia w przekroju x (dla
=0,1):
- wysokość prędkości:
- teoretyczna wysokość ciśnień (dla
=0,1):
- Różnica obliczonej i zmierzonej wysokości ciśnień:
-Kontrakcja strugi:
Wnioski i uwagi:
Na załączonym wykresie rozkładu wysokości ciśnień widzimy, że teoretyczny rozkład znacząco różnie się od wartości zmierzonych. W części konfuzora mają nieznaczne odchyłki od wartości teoretycznych, a nawet w większości pokrywają się z linią teoretyczną. Natomiast w części cylindrycznej, oraz dyfuzyjnej obserwujemy znaczące rozbieżność między obiema wartościami. Spowodowane jest to tym, że w obliczeniach teoretycznych nie uwzględnia się chropowatości przewodów i lepkości cieczy. Przyczyną tego, że tuż za zwężeniem obserwujemy znaczne odchylenia od linie teoretycznej jest też przyczyną zjawiska towarzyszącemu przepływowi płynu przez przewężenia, tzw. kontrakcja strugi, czyli dodatkowe przewężenie wynikające z działania sił bezwładności. Powodują one straty wysokości ciśnienia, co w wartościach teoretycznych nie jest uwzględnione.