Akademia Górniczo-Hutnicza W Krakowie					Imię i nazwisko: Arkadiusz Kubik
LABORATORIUM Z MECHANIKI PŁYNÓW
Wydział: IMiR	Rok akademicki: 2010/2011		Rok studiów: III	Grupa: 4A	Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn
Temat ćwiczenia: Wyznaczanie reakcji hydrodynamicznej strumienia cieczy na nieruchomą przeszkodę
Data wykonania: 12.01.2011		Data zaliczenia:			Ocena:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie reakcji hydrodynamicznej strumienia cieczy na nieruchomą płaską przeszkodę, a następnie porównanie doświadczalnie otrzymanych wyników z wartościami teoretycznymi.

2. Schemat i opis stanowiska doświadczalnego

Płyta płaska czołowa(1) pod wpływem reakcji hydrodynamicznej strumienia cieczy

wypływającej z dyszy (2) przemieszcza się, przy czym układ prętowy zapewnia

utrzymanie prostopadłego położenia płyty względem napływającego strumienia cieczy.

Wielkość odchylenia prętów można odczytać ze wskaźnika kątowego (3).Natężenie

przepływu cieczy mierzymy rotametrem (6) a jego wartość możemy kontrolować za pomocą

zaworu(5) do którego jest doprowadzana woda (8).Obudowa (4) zapewnia swobodny

przepływ wody która odpływa odpływem (7).

Dane stanowiska:

mp =0,06690[kg]

mr =0,04525[kg]

d =0,004[m]

mpr = 0,01705[kg]

ρ=1000[kg/m³]

Metodyka pomiarów

Pomiary należy przeprowadzić dla kilku ustalonych wartości wychylenia płyty, każdorazowo

określając wartość natężenia strumienia wody.

Metodyka obliczeń

Zależność między siłami ciężkości i kątem wychylenia układu a reakcją strumienia wody

wyznacza się w oparciu o zasadę prac przygotowanych.

Reakcji strumienia cieczy R przeciwdziałają siły ciężkości Q = mg elementów ruchomych.

3. Teoria obliczeń

Zasada zachowania pędu w postaci całkowej dla płynu doskonałego:

Reakcja w przypadku przeszkody zakrzywionej:

=>

Reakcja przy napływie strumienia na płaską przeszkodę ustawioną prostopadle do osi strumienia

=>

4. Obliczenia

Rekcja strumienia na płytę:

Reakcja strumienia na płytę obliczona teoretycznie:

Błąd względny pomiarów:

V [l/h]	V [m^3/s]	α [⁰]	α [⁰]	α [⁰]	αśr [⁰]	Reakcja doświadczalna [N]	Reakcja teoretyczna [N]	Błąd [%]
100	2,78*10^5	3	3	3	3	0,0664	0,0614	8,12
150	4,17*10^5	7	6,5	6	6,7	0,1481	0,1382	7,18
200	5,56*10^5	12	11	11	11,3	0,2540	0,2457	3,38
250	6,94*10^5	18	18	18	18	0,4118	0,3840	7,26
300	8,33*10^5	25	25	24	25	0,5910	0,5529	6,89
350	9,72*10^5	33	33	34	33	0,8231	0,7526	9,37

5. Wnioski

Wartości teoretyczne różnią się od wyznaczonych na drodze teoretycznej (do 9,37]%).

Błędy wynikają m. in. z niedokładności aparatury pomiarowej, błędnego odczytu kąta. Należy również wziąć pod uwagę straty energii (połączenie dyszy z obudową, tarcie układu prętowego). Mogły się również pojawić wahania wskazań rotametru.

---