WNiG |
|
Rok II |
Grupa 5 |
Zespół A |
|||
Hydromechanika laboratorium. |
Temat: Określenie natężenia przepływu powietrza w przewodzie przez pomiar rozkładu prędkości. |
Ćwiczenie nr 8 |
|||||
Data wykonania
18.03.2003 |
Data oddania 1.04.2003 |
Zwrot do poprawki |
Data odd. |
Data zalicz. |
Ocena |
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego przy przepływie powietrza przez prostoliniową rurę o stałym przekroju.
|
|
|
|
|
|
rura żółta |
|
|
|
|
|
|
Lp. |
h1 |
h2 |
H |
pd |
p |
(p) |
Vśr |
Vśr |
Re |
|
Re |
|
|
[m] |
[m] |
[m] |
[Pa] |
[Pa] |
[Pa] |
[m/s] |
[m/s] |
|
|
|
|
1 |
0,010 |
0,340 |
0,330 |
210 |
3237 |
9,81 |
59,87 |
0,14 |
47893,21 |
0,0120 |
106,90 |
0,00007 |
2 |
0,015 |
0,335 |
0,320 |
200 |
3139 |
9,81 |
58,42 |
0,15 |
46738,99 |
0,0123 |
109,54 |
0,00007 |
3 |
0,034 |
0,315 |
0,281 |
184 |
2757 |
9,81 |
56,04 |
0,15 |
44830,47 |
0,0117 |
114,21 |
0,00008 |
4 |
0,057 |
0,295 |
0,238 |
157 |
2335 |
9,81 |
51,76 |
0,16 |
41410,85 |
0,0116 |
123,64 |
0,00009 |
5 |
0,084 |
0,276 |
0,192 |
116 |
1884 |
9,81 |
44,49 |
0,19 |
35595,36 |
0,0127 |
143,84 |
0,00013 |
6 |
0,104 |
0,246 |
0,142 |
89 |
1393 |
9,81 |
38,97 |
0,22 |
31178,80 |
0,0122 |
164,21 |
0,00016 |
7 |
0,118 |
0,234 |
0,116 |
61 |
1138 |
9,81 |
32,27 |
0,26 |
25812,45 |
0,0146 |
198,35 |
0,00027 |
8 |
0,140 |
0,210 |
0,070 |
41 |
687 |
9,81 |
26,45 |
0,32 |
21161,98 |
0,0131 |
241,94 |
0,00037 |
9 |
0,165 |
0,193 |
0,028 |
19 |
275 |
9,81 |
18,01 |
0,47 |
14405,92 |
0,0113 |
355,41 |
0,00072 |
10 |
0,171 |
0,180 |
0,009 |
7 |
88 |
9,81 |
10,93 |
0,78 |
8744,06 |
0,0099 |
585,54 |
0,00178 |
|
|
|
|
|
|
rura szara |
|
|
|
|
Lp. |
l |
pd |
p |
(p) |
Vśr |
Vśr |
Re |
|
Re |
|
|
[m] |
[Pa] |
[Pa] |
[Pa] |
[m/s] |
[m/s] |
|
|
|
|
1 |
0,190 |
936 |
745,56 |
3,92 |
31,60 |
0,017 |
50555,95 |
0,0199 |
25,32 |
0,00011 |
2 |
0,175 |
849 |
686,70 |
3,92 |
30,09 |
0,018 |
48149,10 |
0,0202 |
26,58 |
0,00012 |
3 |
0,153 |
730 |
600,37 |
3,92 |
27,90 |
0,019 |
44647,36 |
0,0206 |
28,67 |
0,00014 |
4 |
0,132 |
616 |
517,97 |
3,92 |
25,63 |
0,021 |
41013,30 |
0,0210 |
31,21 |
0,00016 |
5 |
0,110 |
502 |
431,64 |
3,92 |
23,14 |
0,023 |
37024,24 |
0,0215 |
34,57 |
0,00020 |
6 |
0,091 |
408 |
357,08 |
3,92 |
20,86 |
0,026 |
33378,32 |
0,0219 |
38,35 |
0,00025 |
7 |
0,072 |
319 |
282,53 |
3,92 |
18,45 |
0,029 |
29514,11 |
0,0221 |
43,37 |
0,00032 |
8 |
0,051 |
217 |
200,12 |
3,92 |
15,21 |
0,035 |
24342,45 |
0,0231 |
52,58 |
0,00046 |
9 |
0,029 |
108 |
113,80 |
3,92 |
10,73 |
0,050 |
17173,00 |
0,0263 |
74,54 |
0,00094 |
10 |
0,008 |
23 |
31,39 |
3,92 |
4,95 |
0,108 |
7924,98 |
0,0341 |
161,51 |
0,00452 |
|
|
|
|
|
rura zielona |
|
|
|
|
Lp. |
pd |
p |
(p) |
Vśr |
Vśr |
Re |
|
Re |
|
|
[Pa] |
[Pa] |
[Pa] |
[m/s] |
[m/s] |
|
|
|
|
1 |
1227 |
95 |
1 |
9,04 |
0,0037 |
28941,87 |
0,0290 |
11,06 |
0,00031 |
2 |
1104 |
88 |
1 |
8,58 |
0,0039 |
27452,94 |
0,0299 |
11,66 |
0,00034 |
3 |
924 |
75 |
1 |
7,85 |
0,0042 |
25115,41 |
0,0304 |
12,74 |
0,00041 |
4 |
720 |
61 |
1 |
6,93 |
0,0048 |
22170,25 |
0,0318 |
14,43 |
0,00052 |
5 |
523 |
44 |
1 |
5,90 |
0,0056 |
18895,36 |
0,0315 |
16,94 |
0,00072 |
6 |
362 |
32 |
1 |
4,91 |
0,0068 |
15720,22 |
0,0331 |
20,36 |
0,00104 |
7 |
220 |
21 |
1 |
3,83 |
0,0087 |
12255,07 |
0,0358 |
26,11 |
0,00171 |
8 |
115 |
1 |
1 |
2,77 |
0,0120 |
8860,40 |
0,0033 |
36,12 |
0,00326 |
9 |
44 |
0,3 |
1 |
1,71 |
0,0195 |
5480,63 |
0,0026 |
58,39 |
0,00852 |
10 |
11 |
0,2 |
1 |
0,86 |
0,0389 |
2740,32 |
0,0068 |
116,77 |
0,03410 |
Rura
żółta |
|
|
szara |
|
|
zielona |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρC1 = |
1000 |
kg/m3 |
ρC2 = |
800 |
kg/m3 |
|
|
|
g = |
9,81 |
m/s2 |
g = |
9,81 |
m/s2 |
|
|
|
|
|
|
n = |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D = |
0,012 |
m |
D = |
0,024 |
m |
D = |
0,048 |
m |
L = |
1,5 |
m |
L = |
1,5 |
m |
L = |
3,2 |
m |
Wzory wykorzystane do obliczeń.
Dla rurki żółtej.
ၲc=1000[kg/m3]
g= 9.81 [m/s2]
၄p- strata ciśnienia
różnica poziomów cieczy manometrycznej
ၲc-gęstość cieczy
przyspieszenie ziemskie
Dla rurki szarej.
ၲc=800 [kg/m3]
g= 9.81 [m/s2]
၄p- strata ciśnienia
wychylenie cieczy manometrycznej
ၲc-gęstość cieczy manometrycznej
g - przyspieszenie ziemskie
Pozostałe wzory:
Vśr- prędkość średnia
pd- ciśnienie dynamiczne
ၲ- gęstość powietrza
średnica rurki
Dp -średnica rurki w przekroju pomiaru prędkości
długość rurki
ၮ-lepkość powietrza
Wnioski z ćwiczenia.
Naszym zadaniem w ćwiczeniu było znalezienie zależności między liczbą Reynoldsa, która charakteryzuje dany rodzaj przepływu, a bezwymiarowym współczynnikiem oporu liniowego λ.
Do tego celu zmierzyliśmy spadek ciśnienia w rurce przy przepływie przez nią płynu jakim było powietrze.
Powietrze jest płynem rzeczywistym, który posiada swoją gęstość i lepkość. Dlatego też możemy napisać ρ = f(Ts, Tm, p), czyli gęstość jest funkcją temperatury wskazywanej przez termometr mokry, suchy i ciśnienie.
Wartość liczby Reynoldsa 2300 jako wartość graniczna została ustalona empirycznie
i nie jest ścisła.