LABORATORIUM Z AEROLOGII GÓRNICZEJ |
||
Tomasz Kulczycki Paweł Krawczyk |
Temat ćwiczenia: Wyznaczenie współczynnika oporu lokalnego (skupionego). |
Data wykonania: 24.04.2004 |
W wyrobiskach oprócz strat występujących na całej długości mogą występować również straty lokalne związane ze zmianą przekroju lub kierunku przepływu oraz straty występujące przy przepływie przez dyfozory wentylatorów, zasuwy i tamy wentylacyjne.
Wielkości strat energii w odniesieniu do jednostki przepływu powietrza określa się wzorem:
lub w odniesieniu do jednostki objętości przepływającego powietrza:
gdzie:
- bezwymiarowy współczynnik, jest wskaźnikiem strat odniesionym do średniej prędkości poza przeszkodą. Jego wartość jest zależna od kształtu przeszkody, liczby Reynoldsa i chropowatości.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika oporu skupionego
od prędkości przepływu powietrza, przy nagłym zwężaniu i rozszerzaniu przewodu o stałej średnicy.
Na stratę energii między dwoma przekrojami wpływać będzie:
strata na oporze lokalnym
strata na oporze rozłożonym
zmiana energii kinetycznej
W celu obliczenia średniej prędkości powietrza w przekroju odcinka pomiarowego liczymy następująco:
gdzie:
Po uwzględnieniu różnic ciśnień zmierzonych w manometrach współczynnik oporu lokalnego będzie określony zależnością:
Zestawienie wyników pomiaru:
Zmierzone parametry na stanowisku:
Temperatura sucha
Temperatura wilgotna
Ciśnienie barometryczne
Gęstość
Lp |
Wielkości zmierzone |
Wielkości obliczone |
|||||
|
U1 |
U2 |
U3 |
Prędkość przepływu powietrza |
|
Współczynnik oporu skupionego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
de=10mm |
|
|||||
1.1 |
490,33 |
500,14 |
78,45 |
9,48 |
4,21 |
0,2222 |
49,39 |
1.2 |
804,14 |
813,95 |
88,26 |
10,06 |
4,46 |
0,2222 |
70,92 |
1.3 |
1068,92 |
1049,31 |
98,07 |
10,58 |
4,70 |
0,2222 |
79,79 |
1.4 |
1363,12 |
1333,70 |
98,07 |
10,58 |
4,69 |
0,2222 |
101,07 |
1.5 |
1569,06 |
1549,45 |
107,87 |
11,09 |
4,92 |
0,2222 |
107,77 |
2. |
de=15mm |
|
|||||
2.1 |
186,37 |
215,74 |
98,07 |
10,57 |
4,69 |
0,3333 |
18,99 |
2.2 |
382,46 |
392,27 |
117,68 |
11,58 |
5,14 |
0,3333 |
25,96 |
2.3 |
509,95 |
519,75 |
137,29 |
12,51 |
5,55 |
0,3333 |
29,31 |
2.4 |
657,05 |
666,85 |
147,10 |
12,95 |
5,75 |
0,3333 |
34,95 |
2.5 |
882,60 |
862,98 |
196,13 |
14,95 |
6,64 |
0,3333 |
32,67 |
3. |
de=20mm |
|
|||||
3.1 |
88,26 |
98,07 |
117,68 |
11,58 |
5,14 |
0,4444 |
6,96 |
3.2 |
166,71 |
196,13 |
166,71 |
13,79 |
6,12 |
0,4444 |
10,28 |
3.3 |
245,17 |
284,39 |
205,94 |
15,32 |
6,80 |
0,4444 |
11,94 |
3.4 |
313,81 |
343,23 |
254,97 |
17,05 |
7,57 |
0,4444 |
11,10 |
3.5 |
392,27 |
411,88 |
294,20 |
18,32 |
8,13 |
0,4444 |
11,15 |
4. |
de=25mm |
|
|||||
4.1 |
29,42 |
49,03 |
127,49 |
12,06 |
5,35 |
0,5556 |
4,09 |
4.2 |
78,45 |
88,26 |
196,13 |
14,95 |
6,64 |
0,5556 |
3,79 |
4.3 |
98,07 |
117,68 |
245,17 |
16,72 |
7,42 |
0,5556 |
4,25 |
4.4 |
117,68 |
156,91 |
313,81 |
18,92 |
8,40 |
0,5556 |
4,74 |
4.5 |
156,91 |
186,33 |
372,65 |
20,62 |
9,15 |
0,5556 |
4,39 |
5. |
de=30mm |
|
|||||
5.1 |
19,61 |
19,61 |
127,49 |
12,06 |
5,35 |
0,6667 |
1,17 |
5.2 |
39,23 |
49,03 |
274,57 |
17,70 |
7,85 |
0,6667 |
1,63 |
5.3 |
49,03 |
58,84 |
313,81 |
18,92 |
8,40 |
0,6667 |
1,66 |
5.4 |
68,65 |
78,45 |
382,46 |
20,88 |
9,27 |
0,6667 |
1,75 |
5.5 |
78,45 |
88,26 |
421,68 |
21,93 |
9,73 |
0,6667 |
1,77 |
Wykresy:
wykresy zależności ξ = f (v):
wykres zależności ξ = f (de/D):