Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest określenie wydatku za pomocą pomiaru rozkładu prędkości dla przepływu osiowo symetrycznego oraz porównanie wydatku zmierzonego za pomocą kryzy z wydatkiem rzeczywistym.

Schemat stanowiska

Opis metody pomiarowej.

W celu określenia wydatku danej pompy, wykonaliśmy następujące ćwiczenie. (Wykorzystując podobieństwo właściwości wody i powietrza, nasze ćwiczenie przeprowadziliśmy z wykorzystaniem powietrza).

Na króćcu ssącym osadzona jest rurka pomiarowa Prandtla, mierząca miejscową prędkość przepływu. Jest ona osadzona ruchomo, w pionowej osi symetrii przewodu dolotowego, co umożliwia pomiar na różnych wysokościach w tym przewodzie. Na króćcu wylotowym zamontowano kryzę pomiarową różnicową. Za pomocą wzorów matematycznych obliczymy wydatek rzeczywisty (za pomocą rurki Prandtla) i wydatek teoretyczny (za pomocą kryzy różnicowej).

Tabela pomiarowa.

LP	r [mm]	lp [mm]	lk [mm]	pd [Pa]	V (r) [m/s]	V(r)⋅r m^2/s
1.	3	25	160	19,62	5,49	0,26
2.	6	29	160	22,76	5,92	0,28
3.	9	35	160	27,47	6,50	0,31
4.	12	39	160	30,61	6,86	0,33
5.	15	42	160	32,96	7,12	0,34
6.	18	44	160	34,53	7,29	0,35
7.	21	48	160	37,67	7,61	0,37
8.	24	50	161	39,24	7,77	0,37
9.	27	52	161	40,81	7,92	0,38
10.	30	54	161	42,38	8,07	0,39
11.	32	52	161	40,81	7,92	0,38
12.	34	54	161	42,38	8,07	0,39
13.	36	54	161	42,38	8,07	0,39
14.	38	55	161	43,16	8,15	0,39
15.	40	55	161	43,16	8,15	0,39
16.	42	55	161	43,16	8,15	0,39
17.	44	55	161	43,16	8,15	0,39
18.	46	56	161	43,95	8,22	0,39
19.	48	56	161	43,95	8,22	0,39

Przykładowe obliczenia.

Dane:

d_r = 0,096 m

d_k = 0,0756 m

ρ_cm = 800 kg/m³

ρ_pow = 1,3 kg/m³

n_p = 0,1

n_k = 0,2

Obliczenie ciśnienia dynamicznego - dla pomiaru 9.

Obliczenie prędkości powietrza w przekroju pomiarowym - dla pomiaru 9.

Metoda graficzna obliczenia wydatku (wykres w załączeniu na końcu pracy).

Wydatek rzeczywisty odpowiadający 1 cm² pola wykresu.

1 cm na osi x = 0,01m

1 cm na osi y = 0,05 m²/s

Obliczenie wydatku rzeczywistego.

Obliczenie średniej wartości l_k.

n - ilość pomiarów

Obliczenie ciśnienia różnicowego na kryzie.

Obliczenie moduły kryzy.

Obliczenie wydatku teoretycznego.

Obliczenie współczynnika stałego materiału z jakiego wykonany jest przewód.

Wnioski.

1. Wyniki naszego ćwiczenia potwierdziły teorię, że wydatek rzeczywisty jest mniejszy od wydatku teoretycznego, gdyż opory powstające w wyniku przepływu cieczy mają duży wpływ na wydatek rzeczywisty.

2. Zastosowana w tym ćwiczeniu metoda graficzna obliczenia wydatku rzeczywistego jest opatrzona dużym błędem wynikającym z dowolności określenia pola wydatku (przyjmujemy, że polem jest trójkąt, gdy w rzeczywistości w górnej części jest linią równoległą do osi OX).

3. Wcześniejsze błędy rzutują na współczynnik stały materiału z jakiego wykonany jest przewód (uważam, że jest za wysoki, gdyż dla rur nowych stalowych wynosi on 0,0120).

Zamiana jednostek.

Wentylator

Silnik

Kryza

Rurka Prandtla

---