Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
		Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
		Katedra Energetyki i Ochrony Środowiska
		Laboratorium z Mechaniki Płynów
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie strat energii w przepływie płynu rzeczywistego.
Damian Łukasik			Grupa nr: 19B
Data wykonania: 7.06.2009		Data przyjęcia:	Ocena:

I .Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z rodzajami strat ciśnienia występującymi w czasie przepływu gazu przez rurociąg zbudowany z różnego rodzaju kształtek i odcinków prostoliniowych oraz nauczenie się wyznaczać doświadczalnie i obliczać empirycznie straty ciśnienia , a także określać ich zmienność w funkcji liczby Reynoldsa.

II . Zakres wymaganych wiadomości.

• Równanie Bernouliego w postaci masowej , objętościowej , ciężarowej.

• Straty strumienia energii , rodzaje.

• Rozkład prędkości przepływu płynu w przekroju poprzecznym , współczynnik Coriolisa dla przepływu laminarnego i turbulentnego.

• Przyrost (ubytek) strumienia energii , bilans strumienia energii.

• Obliczanie strat energii w obwodzie , straty liniowe , straty lokalne.

• Liczba Reynoldsa . Krytyczne liczby Reynoldsa.

• Współczynnik strat liniowych dla przepływu laminarnego i turbulentnego , wzory Darcy'ego , wzór Blasiusa.

• Straty lokalne współczynnik straty lokalnej.

• Równanie Bernouliego dla cieczy rzeczywistej. Wykresy ciśnień.

• Wykres Stantona , wpływ szorstkości ścian na straty energii.

III . Przebieg ćwiczenia.

• Wyznaczanie rozkładu ciśnienia i prędkości gazu wzdłuż długości rurociągu oraz obliczenie różnicy ciśnień za i przed przeszkodą , miejscowych strat ciśnienia (eksperyment).

• Obliczenie strat ciśnienia na skutek oporów miejscowych oraz tarcia na podstawie

PN-76/M-34034 (weryfikacja).

IV . Schemat i opis stanowiska doświadczalnego.

1. Dane :

Na schemacie przedstawiono odcinek rurociągu tłocznego wentylatora promieniowego , dla którego należy wyznaczyć rozkład ciśnień statycznych , rozkład prędkości wyliczonych z równań ciągłości przepływu - wzdłuż rurociągu. W czasie przepływu gazu na poszczególnych odcinkach rurociągu zachodzą straty ciśnienia na skutek tarcia o ścianki rury.

b) Tabela z pomiarami :

Punkty pom.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
h [mm]	80	83	90	93	63	65	60	71	-65	-15	0	0

3. Obliczenia :

1. Obliczenie strumienia objętości V˚ :

2. Obliczenie prędkości przepływu strumienia „c“ w poszczególnych przekrojach (100,180):

3. Obliczenie strat ciśnienia z danych doświadczalnych Δp :

- Straty na rozszerzeniu (1-2)→(NR)

- Straty na konfuzorze (4-5) →(K)

- Straty na kryzie (7-10) →(KR)

- Straty tarcia(6-7) →(TR)

-Suma strat z obliczeń doświadczenia

4) Zmierzona strata całkowita ciśnienia (0-1)

5. Obliczenia teoretyczne strat ciśnienia (wg PN-76/M-34034)

a)straty ciśnienia na rozszerzeniu (1-2)

b)obliczenie liczby Reynoldsa ( wg PN-76/m-034034)

c) określenie współczynnika strat liniowych (tarcia) rur λ (wg PN-76/M-34034)

d) straty ciśnienia na konfuzorze (wg PN-76/M-34034)

e) strata ciśnienia na kryzie ( wg. PN-76/M-34034)

f) strata ciśnienia na tarcie w rurociągu

g) suma strat obliczona (wg PN-76/M-34034)

f) suma strat ciśnienia obliczonych wg teorii z doświadczenia

III . Wnioski.

Podczas przeprowadzonych ćwiczeń laboratoryjnych badaliśmy straty energii w przepływie płynu rzeczywistego. Badanie to jest potrzebna chociażby do: instalacji wodnych/gazowych, do projektowania sieci wodociągowych. Bez umiejętności obliczania strat w takich instalacjach niemożliwe byłoby ich poprawne zaprojektowanie. Powstałe w toku obliczeń teoretycznych różnice ciśnień względem tych obliczonych na podstawie normy PN-76/M-34034.

---