Laboratorium z Hydromechaniki
	Temat. Badanie ruchu laminarnego.
Data wykonania ćwiczenia.	Ocena	Podpis

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest praktyczne zastosowanie prawa Hagena-Poisaulle'a do wyznaczenia dynamicznego współczynnika lepkości, podczas laminarnego przepływu cieczy

2. Schemat stanowiska pomiarowego.

3

4

6 2 5 5 1 7

Oznaczenia:

1. ultratermostat

2. przewód pomiarowy

3. piezometry

4. rotametr

5. termometry

6. przewód stabilizacyjny

7. przewód pierwotny

3. Tabela pomiarowa.

Temperatura wody [^0C]	Natężenie przepływu Q	Temperatura wejściowa t1	Temperatura wejściowa t2	Δp [mm H2O]
30	0,00000445	30,8	30	170
	0,0000056	30,8	30,2	200
	0,0000112	31	30,4	930
40	0,0000058	36,8	35,6	330
	0,0000083	36,2	36,4	600
	0,0000112	37,8	37	880
50	0,0000053	42,2	40	300
	0,0000064	44,6	43	410
	0,0000106	56,6	45,4	940
60	0,0000036	52,8	50	140
	0,0000078	55	52,6	460
	0,0000112	56,6	54,8	960

4. Tabela wartości wielkości obliczonych A.

Natężenie przepływu Q [m^3/s]	Δ p [ Pa]	μ [kg/m⋅s]	λ	t śr [^0C]	V śr [m/s]	V max [m/s]
0,0000044	1677,8	4,16	1408,7	30,4	0,0063	0,0126
0,0000056	1974	3,9	1040	30,5	0,008	0,016
0,0000112	9178,2	9,05	1206,6	30,7	0,016	0,032
0,0000058	3256,8	6,2	1613	36,2	0,0082	0,0164
0,0000083	5921,4	7,9	1440,5	36,3	0,0117	0,0234
0,0000112	8684,72	8,56	1155,8	37,4	0,0158	0,0316
0,0000053	2961	6,17	1755	41,1	0,0075	0,015
0,0000064	4046,3	6,99	1656,9	43,8	0,009	0,018
0,0000106	9276,9	9,67	1384,5	51	0,0149	0,0298
0,0000036	1381,7	4,24	1773,6	51,4	0,0051	0,0102
0,0000078	4539,5	6,43	1247	53,8	0,011	0,022
0,0000112	9474	9,34	1261,1	55,7	0,0158	0,0316

5. Tabela wartości wielkości obliczonych B.

Temperatury średnie w przewodzie [^oC]
30,5	36,6	45,3	53,6

6. Przykładowe obliczenia.

1. przeliczanie ΔP z [mm H₂0] na [Pa]

ΔP = 170 ⋅ 9,869 = 1677,8 [Pa]

2. obliczanie dynamicznego współczynnika lepkości

3. obliczanie wartości prędkości przepływu

4. obliczanie wartości współczynnika strat liniowych

7. Wykres zależności współczynnika lepkości μ od temperatury w przewodzie.

8. 
   Wykres zależności współczynnika strat liniowych od temperatury.

9. Wnioski:

Podczas ćwiczenia laboratoryjnego dla trzech wartości temperatury wody, oraz dla przyporządkowanych im wartości (dla każdego przypadku trzy) natężenia przepływu Q, wyznaczono , stosując prawo Hagena - Poisaulle'a, wartość dynamicznego współczynnika lepkości μ oraz współczynnika strat liniowych λ . Wyliczone zostały także wartości maksymalnej i średniej prędkości przepływu wody przez przewód. Zależności współczynników lepkości i strat liniowych od temperatury przedstawiono na wykresach, dla każdej wartości temperatury.

Jak wynika z wykresu 7, wraz ze wzrostem temperatury wody , wzrasta wartość współczynnika lepkości. Widać także, że wraz ze wzrostem temperatury wody, przebiegi krzywych współczynnika lepkości stają się bardziej liniowe. Jedynie dla najniższej wartości temperatury przebieg jest wyraźnie krzywoliniowy, natomiast dla temperatury 60 ⁰C , przebieg krzywej współczynnika lepkości jest niemalże idealnie prostoliniowy. Na wykresie 8, przedstawiono przebiegi krzywych współczynnika strat liniowych.Jak na wykresie widać, wartości współczynników strat miejscowych (dla temperatury wody 30 i 60 ⁰C), zmieniają się, osiągając wartości maksymalne dla krańcowych wartości przedziału temperatur. Zupełnie inne przebiegi mają krzywe przebiegu współczynnika strat miejscowych, dla temperatur wody 40 i 50 ⁰C. Wykazują one tendencję spadkową, osiągając minimum dla wartości maksymalnej, a maksimum dla wartości minimalnej przedziału temperatur.

Andrzej Zdyb Laboratorium z Hydromechaniki Politechnika Koszalińska

Strona - 5 -

---