Wydział WNiG	Skład grupy: Konrad Stański Grzegorz Kurzeja Krystian Krauz Krystian Lubas		Rok II		Grupa 1	Zespół 3
Hydromechanika laboratorium	Temat: Pomiar rozkładu prędkości w przewodzie kołowym oraz pomiar stosunku prędkości średniej do maksymalnej w zależności od liczby Reynoldsa.					Ćwiczenie nr 7
Data wykonania 24.05.2004	Data oddania 31.05.2004	Zwrot do poprawki		Data oddania		Data zalicz.	Ocena
Uwagi :

Wprowadzenie

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie profilu prędkości w przewodzie kołowym oraz wyznaczenie zależności prędkości średniej do maksymalnej w zależności od liczby Reynoldsa.

Wstęp teoretyczny

Rozkład prędkości w przewodzie kołowym o promieniu R wyznacza się na stanowisku pomiarowym zainstalowanym na stałe w laboratorium , składającym się z przewodu , w którym przepływ następuje pod działaniem wentylatora , ustalanym za pomocą zasuw . Kolejne punkty pomiarowe uzyskuje się poprzez ustawienie czujnika w punkcie o żądanej współrzędnej za pomocą koordynatometru i odczycie wartości prędkości na mierniku.

Poszczególne punkty pomiarowe można wybrać na przecięciu okręgów o promieniu r_k i prostopadłych względem siebie średnic . Promienie r_k podaje wzór :

gdzie:

m liczba pierścieni ,

k - kolejny numer punktu pomiarowego na jednej z półosi , k = 0,1,2,3.......,m-1

R - promień przewodu kołowego

Przy przepływie osiowosymetrycznym , gdy prędkość przepływu nie zależy od kąta kierunkowego , pomiar upraszcza . Pomiar prędkości można prowadzić wzdłuż jednej ze średnic , a objętościowe natężenie przepływu określa się przez graficzne całkowanie . Pole powierzchni pod krzywą v=v(r²) pomnożone przez π daje objętościowe natężenie przepływu .

Pomiary

Wyniki pomiarów uzyskane przy wyznaczaniu profilu prędkości w przewodzie kołowym :

r [mm]	V1	V2	V3	V4	Vsr [m/s]
-200	0	0	0	0	0
-190	1,4	1,2	1	1,2	1,2
-180	1,5	1,3	1,5	1,2	1,375
-160	2	1,3	1,1	1,3	1,425
-140	3,2	3,6	5,3	5	4,275
-120	6,8	6,4	7	6,9	6,775
-100	7,2	6,8	7,2	7,2	7,1
-80	7,3	7,3	7,3	7,4	7,325
-60	7,4	7,3	7,3	7,3	7,325
-40	7,4	7,3	7,1	7	7,2
-20	7,3	7,3	7,1	7,4	7,275
0	7	6,9	7	6,8	6,925
20	6,8	6,8	6,9	6,6	6,775
40	6,7	6,7	6,8	6,8	6,75
60	6,9	7,1	6,8	7	6,95
80	6,7	7	7	6,8	6,875
100	6,9	6,7	6,9	6,9	6,85
120	6,7	6,5	6,7	7	6,725
140	6,7	6,9	6,7	6,8	6,775
160	6,7	6,7	6,7	6,1	6,55
180	2	1	1,2	1,3	1,375
190	1,1	1	1,1	1	1,05
200	0	0	0	0	0

Wyniki pomiarów i obliczeń przy wyznaczaniu zależności wartości średniej prędkości do maksymalnej w zależności od liczby Reynoldsa :

t [s]	ΔV [m^3]	Δl [m]	Q [m^3/s]	vśr [m/s]	Pd [Pa]	vmax [m/s]	k= vśr / vmax	Re	Δk	Δ Re
26,6	0,02	0,0015	0,000752	1,00	1,18	1,42	0,70	1932,05	0,353	973,29
33,9	0,03	0,003	0,000885	1,17	2,35	2,01	0,58	2274,01	0,196	764,71
26,2	0,03	0,004	0,001145	1,52	3,14	2,33	0,65	2942,32	0,220	992,00
30,5	0,04	0,005	0,001311	1,74	3,92	2,60	0,67	3370,00	0,169	853,55
24	0,04	0,008	0,001667	2,21	6,28	3,29	0,67	4282,71	0,171	1088,52
23,2	0,04	0,01	0,001724	2,29	7,85	3,68	0,62	4430,39	0,158	1126,70
23,9	0,06	0,0125	0,00251	3,33	9,81	4,11	0,81	6450,95	0,138	1102,15
22,5	0,05	0,015	0,002222	2,95	11,77	4,51	0,65	5710,29	0,134	1167,44
20,5	0,05	0,017	0,002439	3,23	13,34	4,80	0,67	6267,39	0,138	1284,05
23,2	0,06	0,021	0,002586	3,43	16,48	5,33	0,64	6645,59	0,110	1136,24
13,5	0,04	0,024	0,002963	3,93	18,84	5,70	0,69	7613,71	0,178	1959,83
16	0,05	0,029	0,003125	4,14	22,76	6,26	0,66	8030,09	0,136	1656,21
17,2	0,06	0,034	0,003488	4,63	26,68	6,78	0,68	8963,82	0,118	1546,09
16,5	0,06	0,039	0,003636	4,82	30,61	7,26	0,66	9344,10	0,115	1613,98
16,2	0,06	0,044	0,003704	4,91	34,53	7,72	0,64	9517,14	0,110	1644,94
15	0,07	0,057	0,004667	6,19	44,73	8,78	0,70	11991,60	0,105	1793,03
18,5	0,09	0,067	0,004865	6,45	52,58	9,52	0,68	12500,90	0,079	1456,56
18	0,09	0,077	0,005	6,63	60,43	10,21	0,65	12848,14	0,076	1498,95
18	0,1	0,092	0,005556	7,37	72,20	11,16	0,66	14275,71	0,070	1506,88
19	0,12	0,11	0,006316	8,38	86,33	12,20	0,69	16229,23	0,061	1437,85

Obliczenia

Wnioski

Z otrzymanych wyników pomiaru rozkładu prędkości w przewodzie widzimy, że prędkość przy ściankach jest równa zero i rośnie w miarę zbliżania się do środka przewodu, gdzie powinna osiągnąć wartość maksymalną. Błędy otrzymanych wyników mogą wynikać z niedokładności odczytu prędkości, jak również ustawienia sondy. Widzimy także , że wzrostem prędkości średniej rośnie prędkość maksymalna.

---