SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ			LABORATORIUM HYDROMECHANIKI
Ćwiczenie nr:	2	Pluton: III Grupa: A	Imię i nazwisko		Ocena
Temat: OKREŚLANIE WYDATKU ZA POMOCĄ POMIARU ROZKŁADU PRĘDKOŚCI DLA PRZEPŁYWU OSIOWO- SYMETRYCZNEGO.				Krzysztof Stachurski
Prowadzący: bryg. mgr inż. Wojciech Zegar			Data wykonania: 16.02.2003 r.	Data złożenia: 02.03.2003 r.

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest obliczenie ciśnienia dynamicznego panującego w przewodzie, zmierzenie prędkości powietrza w poszczególnych przekrojach przewodu, wydatku rzeczywistego Q_rz oraz wydatku teoretycznego Q_t na kryzie korzystając z tabeli pomiarowej uzyskanych podczas badania wyników, a następnie porównanie wielkości określających współczynnik wydatku kryzy α.

Opis stanowiska pomiarowego:

Stanowisko pomiarowe składa się z pomiarowej rury poziomej oraz pionowej rury z kryzą. Przepływ powietrza jest wymuszony wentylatorem odśrodkowym, napędzanym przez silnik elektryczny. Regulację wydatku uzyskuje się przez zmianę położenia regulatora wydatku.

Ciśnienie dynamiczne jest mierzone rurką Prandtla, która jest przesuwana w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku przepływu. Do kontroli ustawienia rurki pomiarowej względem ścianki rury służy odpowiednia podziałka. Mikromanometr jest połączony różnicowo z rurką Prandtla. Ciśnienie różnicowe na kryzie jest wskazywane przez drugi mikromanometr.

Część pomiarowa:

Lp.	R [mm]	lPrandtla [mm]	lkryzy [mm]
1	45	103	120
2	42	116	120
3	39	123	119
4	36	129
5	33	134
6	30	136
7	27	138
8	24	140
9	21	140
10	18	141
11	15	142
12	12	143
13	9	144
14	6	144
15	3	144

Część obliczeniowa:

Lp.	pd [Pa]	V(R) [m/s]	R·V(R) [m^2/s]
1	31,52	6,96	0,313
2	35,50	7,39	0,310
3	37,64	7,60	0,296
4	39,50	7,79	0,280
5	41,13	7,95	0,262
6	41,75	8,0	0,242
7	42,36	8,06	0,217
8	42,94	8,12	0,195
9	42,94	8,12	0,170
10	43,24	8,15	0,147
11	43,86	8,21	0,098
12	44,16	8,23	0,074
13	44,16	8,23	0,049
14	44,16	8,23	0,024

Przykładowe obliczenia:

1. Obliczanie ciśnienia dynamicznego:

Dane: Obliczenia:

Dane: Obliczenia:

2. Obliczanie prędkości powietrza:

Dane: Obliczenia:

Dane: Obliczenia:

3. Obliczanie iloczynu
   

Dane: Obliczenia:

Dane: Obliczenia:

4. Obliczenie pola trójkąta z wykresu:

Dane: Obliczenia:

d = 19,2 [cm] F = 1/2 · d · h

h = 12,52 [cm] F = 120,2 [cm²]

5. Obliczanie wydatku rzeczywistego:

Obliczenie κ z wykresu:

x → 1 cm = 0,0025 [m] κ = x · y = 0,0000625 [m³/s/cm²]

y → 1 cm = 0,025 [m²/s]

Dane: Obliczenie:

Π = 3,14 Q_rz = 2 · Π · F · κ

F = 120,2 [cm²] Q_rz = 0,047 [m³/s]

κ = 0,0000625 [m³/s/cm²]

6. Obliczenia dla kryzy:

• średnie wychylenie cieczy w mikromanometrze podłączonym do kryzy




Dane: Obliczenia:


h= l_śr sin α [m]

h= 0,119 ⋅ 0,1= 0,0119 [m]

7. Obliczanie wydatku teoretycznego kryzy:




Dane:













h= 0.011




8. Obliczanie współczynnika wydatku dla kryzy:




Wnioski:

Po przeprowadzaniu ćwiczenia od razu można było zauważyć, że ciśnienie dynamiczne nie jest takie same w całym przekroju przewodu.
Z przeprowadzonych obliczeń możemy wywnioskować, że wydatek rzeczywisty Q_rz jest mniejszy w porównaniu z wydatkiem teoretycznym Q_t. Jego stosunek określony został współczynnikiem wydatku α, który wyniósł 0,72.

Rozbieżności pomiędzy tymi wydatkami mogą być spowodowane np. niedokładnością odczytu z podziałki manometru w czasie wykonywania ćwiczenia.

I

- 4 -

---