Data laboratoriów: 13.11.2007

Mechanika płynów - laboratoria

Sprawozdanie

Temat: Wykres piezometryczny

Elżbieta Nycz

II MDLiK L04

Wykres wskazujący zmianę ciśnień wzdłuż osi przewodu nazywamy wykresem ciśnień lub wykresem piezometrycznym. Gdyby bowiem we wszystkich przekrojach przewodu panowało ciśnienie wyższe od atmosferycznego, wówczas, w przypadku przepływu cieczy, poziomy cieczy w rurkach piezometrycznych ustawionych wzdłuż przewodu zakreśliłyby nam właśnie linię obrazującą zmienność ciśnień.

Zmiany ciśnień następują zgodnie z równaniem Bernoulliego dla płynów lepkich; są one wywołane zarówno zmianami wysokości poszczególnych przekrojów przewodu nad poziom odniesienia oraz zmianami prędkości, jak i stratami na tarcie w przewodach oraz stratami miejscowymi. Linie ciśnień nie reprezentują oczywiście całkowitej energii płynu. Spadki ciśnień wywołane oporami przepływów obrazują straty energii. Spadek ciśnienia spowodowany wzniesieniem osi przewodu lub zwiększeniem prędkości przy zmniejszeniu przekroju przewodu stanowi tylko zmianę energii ciśnienia na energię wysokości (położenia) lub energię kinetyczną.

Przykładowy wykres piezometryczny

Schemat pomiaru:

Wzory:

Δp₁₂ , Δp₃₄ , Δp₅₆ - straty liniowe

Δp₂₃ , Δp₄₅ - straty lokalne

Równanie ciągłości: v₁A₁=v₂A₂=Q

	[mm H2O]	[Pa]
Pd - ciśnienie dynamiczne rurki Prandtla	133	1330
Pat ­­- ciśnienie atmosferyczne	42	420
P1	204	2040
P2	153	1530
P3	60	600
P4	59	590
P5	49	490
P6	47	470

Wyniki pomiarów:

Z równania ciągłości:

A₁=0,001 m² A₂= 2,8*10^-3 m² A₃=4,5*10^-3 m²

V₁=45,4 m/s V₂=16,2 m/s V₃=10 m/s

Z obliczeń:

Re_I=106 664 Re_II­= 62 235 Re_III= 51006

λ_I=0,0175 λ_II=0,0198 λ_III=0,0210

Δp_L1= 575 Pa Δp_L2= 52,2Pa Δp_L3= 8,7 Pa

Δp_m23= 930,6 Pa Δp_m45= 99,9 Pa

ξ₂₃=0,7 ξ₄₅= 0,59

Z pomiarów:

Δp_L1=p1-p₂=510 Pa Δp_L2=p₃-p₄=10 Pa Δp_L3=p₅-p₆=20 Pa

Δp_m23= 930 Pa Δp_m45= 100

Wykres piezometryczny:

---