SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ |
||||
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ |
LABORATORIUM HYDROMECHANIKI |
|||
Ćwiczenie nr: 12 Temat: „Określanie charakterystyki przewodu elastycznego” |
Pluton: III |
Imię i nazwisko:
Krzysztof Kopka |
||
|
Grupa: C |
|
||
Prowadzący: kpt. mgr inż. Elżbieta Pawlak |
Data Wykonania: 15.04.2002 r. |
Data złożenia: 19.05.2002 r. |
Ocena: |
|
Cel ćwiczenia.
Ćwiczenie miało na celu wyznaczenie charakterystyki przewodu elastycznego, oraz określenie współczynnika strat „S0”. Badany przewód to typowy odcinek węża pożarniczego W - 25 o długości 15 metrów, który jest zasilany poprzez rurę stabilizacyjną z zestawu pompowego, co umożliwia pracę w zakresie ciśnień 2,0 - 8,0 bar.
Do rury stabilizacyjnej poprzez otwory impulsowe przyłączony jest manometr różnicowy MUR - K i manometr z rurką Bourdona klasy 0.4. Przyrządy te pozwalają określi* ciśnienie na początku węża. Przed rurą stabilizacyjną umieszczony jest zawór upustowy. Pozwala on uzyskiwać praktycznie dowolne ciśnienie początkowe z zakresu ciśnień roboczych. W przypadku zasilania poprzez zestaw pomp zawór ten umieszczony jest na przewodzie tłocznym pomp, przed przepływomierzem. Do drugiego końca węża dołączona jest rura stabilizacyjna i analogicznie końcówka manometru różnicowego oraz drugi manometr z rurką Bourdona. Na rurze tej może by* zainstalowany przepływomierz i zawór do regulacji wydatku przepływającej przez wąż wody. Przy zasilaniu z układu pompowego wykorzystywany jest przepływomierz magnetyczny, nie powodujący zakłóceń przepływu, zainstalowany na przewodzie tłocznym pomp.
Rys. Schemat stanowiska pomiarowego.
Tabela pomiarów.
Lp |
Hl |
Hp |
Pp |
Pl |
Q |
|
[mmHg] |
[mmHg] |
[MPa] |
[MPa] |
[%] |
1 |
420 |
- 210 |
0,2 |
0,06 |
38,4 |
2 |
140 |
- 60 |
0,22 |
0,1 |
36,2 |
3 |
60 |
- 25 |
0,24 |
0,16 |
33,5 |
4 |
45 |
- 20 |
0,26 |
0,18 |
32,2 |
5 |
40 |
- 15 |
0,28 |
0,22 |
30,1 |
6 |
35 |
- 10 |
0,3 |
0,25 |
28,1 |
7 |
30 |
- 5 |
0,32 |
0,26 |
27,1 |
8 |
25 |
- 5 |
0,34 |
0,3 |
24,8 |
9 |
25 |
- 5 |
0,34 |
0,32 |
23,8 |
10 |
20 |
- 5 |
0,36 |
0,34 |
22 |
Tabela wyników.
Lp. |
ΔHstr |
Δp |
Q |
S0 |
Si |
|
|
[msw] |
[MPa] |
[m3/s] |
[l/s] |
|
|
1 |
8,56 |
0,14 |
1,689 • 10 -3 |
1,689 |
0,2 |
0,04 |
2 |
2,72 |
0,12 |
1,593 • 10 -3 |
1,593 |
0,071 |
|
3 |
1,15 |
0,08 |
1,474 • 10 -3 |
1,474 |
0,035 |
|
4 |
0,88 |
0,08 |
1,417 • 10 -3 |
1,417 |
0,029 |
|
5 |
0,75 |
0,06 |
1,324 • 10 -3 |
1,324 |
0,028 |
|
6 |
0,61 |
0,05 |
1,236 • 10 -3 |
1,236 |
0,026 |
|
7 |
0,47 |
0,06 |
1,192 • 10 -3 |
1,192 |
0,022 |
|
8 |
0,41 |
0,04 |
1,091 • 10 -3 |
1,091 |
0,023 |
|
9 |
0,41 |
0,02 |
1,047 • 10 -3 |
1,047 |
0,025 |
|
10 |
0,34 |
0,02 |
9,68 • 10 -4 |
0,968 |
0,024 |
|
5. Przykładowe obliczenia.
Uwaga: Obliczenia zostały wykonane dla pomiaru nr 6
5.1 Obliczenie „ΔHstr”
ΔHstr = Hl - Hp
gdzie:
Hl - wysokość cieczy manometrycznej po lewej stronie manometru
Hp - wysokość cieczy manometrycznej po prawej stronie manometru
ΔHstr(6) = 35[mmHg] - (-10) [mmHg] = 35 + 10 = 45 [mmHg]
Przeliczenie ΔHstr(11) z [mmHg] na [msw]
10 [msw] = 736 [mmHg]
X [msw] = 45 [mmHg]
X [msw] · 736 [mmHg] = 10 [msw] · 45 [mmHg]
X [msw] = 
[msw]
X [msw] = 0,61 [msw]
ΔHstr(6) = 45[mmHg] = 0,61[msw]
5.2 Obliczenie „Q”
Q = 
1 l = 1dm3 = 1·10-3 m3
Q(6) = 
[dm3/s] ≈ 12,3⋅ 10-3 [m3/s]
Przeliczenie z [dm3/s] na [m3/s]
0,99[dm3/s] = 1,236·10-3 [m3/s] = 1,236·10-3 [m3/s]
5.3 Obliczenie współczynnika „S0”
S0= 
gdzie:
S0 - współczynnik strat
ΔHstr - różnica między Hl a Hp [msw]
L - długość węża - 15[m]
Q - wydatek [l/s]
n - współczynnik zależny od rodzaju węża i ciśnienia (przyjmujemy = „12”)
Obliczenie „S0” dla ΔHstr (8) i Q(8)
S0(8) = 
= 0,026
5.4 Obliczenie „Si”
Si = 
= 
6. Wnioski.
Wszystkie obliczenia i przeliczenia zostały wykonane dla pomiaru nr 6. Przeprowadzone ćwiczenie miało na celu na celu scharakteryzowanie przewodu elastycznego. Badany przewód, to odcinek węża pożarniczego W - 25 o długości 15 metrów. Przeprowadzone pomiary i obliczenia stworzyły charakterystykę ΔHstr = f(Q), która obrazuje nam właściwości badanego przewodu. Z wykresu jasno wynika, że wraz ze wzrostem wydatku wzrastają straty w wężu elastycznym. Wyznaczyliśmy również współczynnik strat hydraulicznych „S0” i wyniósł on 0,04. Tabelaryczna wartość S0 wynosi 0,43 jak więc widać różnica jest duża, a spowodowane to może być zapewne błędami wskazań przyrządów, bądź błędami podczas odczytu.
LABORATORIUM HYDROMECHANIKI
- 5 -
