Stanowisko pomiarowe
Rys. 1.1
Stanowisko pomiarowe składało się z koryta Venturiego, dwóch pomp doprowadzających wodę, zaworów regulujących przepływ wody, urządzenia mierzącego przepływ strumienia objętości cieczy, oraz wodowskazu
1 - koryto Venturiego
2 - pompa
3 - zawór
4 - urządzenie mierzące przepływ strumienia objętości cieczy
5 - odskok Bidone'a
Tabele pomiarowo-wynikowe
W laboratorium panowały następujące warunki:
Temperatura:
Ciśnienie:
Wilgotność powietrza:
Tabela 1 Pomiary wysokości i wyniki
Lp. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
|
1. |
6,2 |
11,9 |
10,6 |
9,8 |
9,0 |
8,2 |
7,5 |
2,5 |
5,0 |
|
0,92 |
7,8 |
2. |
5,9 |
11,8 |
10,5 |
9,7 |
8,8 |
8,0 |
7,3 |
|
|
0,95 |
|
7,6 |
3. |
5,6 |
11,5 |
10,1 |
9,2 |
8,4 |
7,6 |
6,9 |
|
|
0,94 |
|
7,3 |
4. |
5,3 |
10,9 |
9,7 |
8,8 |
8,0 |
7,4 |
6,7 |
|
|
0,96 |
|
7,1 |
5. |
5,0 |
10,5 |
9,1 |
8,4 |
7,6 |
6,9 |
6,4 |
|
|
0,96 |
|
6,8 |
6. |
4,7 |
10,1 |
8,8 |
8,0 |
7,4 |
6,6 |
6,1 |
|
|
0,95 |
|
6,5 |
7. |
4,4 |
9,8 |
8,4 |
7,7 |
7,0 |
6,4 |
5,8 |
|
|
0,94 |
|
6,2 |
8. |
4,1 |
9,4 |
8,1 |
7,4 |
6,6 |
6,1 |
5,5 |
|
|
0,93 |
|
6,0 |
9. |
3,8 |
8,9 |
7,6 |
6,8 |
6,1 |
5,6 |
5,0 |
|
|
0,93 |
|
5,7 |
10. |
3,5 |
8,5 |
7,3 |
6,6 |
5,8 |
5,4 |
4,9 |
|
|
0,92 |
|
5,4 |
11. |
3,2 |
8,0 |
6,8 |
6,0 |
5,5 |
5,0 |
4,5 |
|
|
0,92 |
|
5,1 |
12. |
2,9 |
7,6 |
6,4 |
5,7 |
5,1 |
4,7 |
4,3 |
|
|
0,90 |
|
4,7 |
13. |
2,6 |
7,0 |
5,8 |
5,3 |
4,8 |
4,4 |
4,1 |
|
|
0,92 |
|
4,4 |
14. |
2,3 |
6,5 |
5,4 |
4,8 |
4,3 |
4,0 |
3,8 |
|
|
0,90 |
|
4,1 |
15. |
2,0 |
6,0 |
4,9 |
4,3 |
3,9 |
3,6 |
3,4 |
|
|
0,89 |
|
3,7 |
16. |
1,7 |
5,4 |
4,3 |
3,8 |
3,5 |
3,3 |
3,0 |
|
|
0,88 |
|
3,3 |
17. |
1,4 |
4,9 |
3,8 |
3,4 |
3,2 |
3,0 |
2,8 |
|
|
0,84 |
|
2,9 |
18. |
1,1 |
4,0 |
3,0 |
2,8 |
2,5 |
2,0 |
2,3 |
|
|
0,90 |
|
2,5 |
19. |
0,8 |
3,5 |
2,6 |
2,3 |
2,2 |
2,1 |
2,0 |
|
|
|
|
2,0 |
Gdzie:
strumień objętości
szerokość przewężenia
szerokość przed przewężeniem
współczynnik przepływu
wysokość krytyczna
2 skrajne wartości doświadczalnego współczynnika nie były uwzględnianie przy obliczeniach
Wzory, stałe i przykładowe obliczenia
- stała grawitacyjna
- współczynnik Coriolisa
- Liczba Froude'a
Współczynnik przepływu
Równanie 1.
Przykład dla 2.12
Średni współczynnik przepływu:
Równanie 2.
Przykład:
Od
i
ponieważ dwa skrajne wyniki zostały odrzucone
Teoretyczny strumień objętości:
Gdzie: Równanie 3.
Średni współczynnik przepływu
Szerokość przewężenia
wysokość przed przewężeniem
Przykład dla ustalonego
Wysokość krytyczna:
Gdzie: Równanie 4.
prędkość średnia
Równanie 5.
Zatem:
Równanie 6
Przykład dla 2.12:
Wykresy
Wyk. 5.1 Wykres wysokości h1 od strumienia objętości cieczy
Wnioski
Strumień objętości cieczy jest zależny wyłącznie od wysokości przed przewężeniem. Teoretyczny strumień jest bliski zera do wysokości około 1cm, następnie jego charakterystyka zaczyna być zbliżona do liniowej. Pomiary rzeczywistego strumienia objętości cieczy pokazuje że jest on zbliżony do teoretycznego. Głębokość krytyczna
mieści się zwykle pomiędzy
a
oraz
a
. Na tych wysokościach liczba Froude'a ma wartość krytyczną.