Wydział Chemiczny

• Wyznaczanie współczynnika przepływu

• w zwężkach pomiarowych dla cieczy

Laboratorium inżynierii chemicznej

Średnice (dane stałe)

d_zb = 0,530 m

d_zw1 = 27,35 *10^-3 m

d_zw2 = 31,83 *10^-3 m

d_zw3 = 33,55 *10^-3 m

d_zw4 = 35,55 *10^-3 m

d_r = 0,05 m

Celem ćwiczenia było wyskalowanie czterech zwężek pomiarowych o różnych modułach oraz wyznaczenie dla nich współczynnika przepływu.

Natężenie przepływu [m^3/h]	h zw.1 [mmHg]	h zw.2 [mmHg]	h zw.3 [mmHg]	h zw.4 [mmHg]	Czas napełniania zbiornika [s]
5	59	26	26	23	5,55
6	86	34	34	28	7,65
7	120	60	52	36	9,82
8	166	88	66	44	10,53
9	252	126	104	60	16,01
10	298	150	120	74	11,62
11	350	182	146	94	17,94
12	418	218	166	96	13,17
13	470	248	188	110	14,28
14	552	288	222	128	21,97

Obliczenia dla każdego natężenia przepływu wielkość liczby przepływu

1. różnicę ciśnień w manometrze obliczamy korzystając z zależności:

∆p = ∆h (ρHg - ρHO) g, Gdzie: ρHg - gęstość cieczy manometrycznej ρHO - gęstość wody Δh -różnica poziomów cieczy manometrycznej g - przyspieszenie ziemskie

∆p₁ = ∆h₁ (ρ_Hg - ρ_HO) g = 0,059m (13533,6kg/m³ - 998,21kg/m³)∙9,8 m/s² =7247,9625 Pa

b) obliczenia modułu zweżki:




3. pole powierzchni zwężki:




4. objętość zbiornika:




e) masowe natężenie przepływu cieczy:




6. prędkość przepływu cieczy:




7. współczynnik przepływu:




Obliczenia liczby Reynoldsa:




ZWĘŻKA 1 d₀=27,35mm

Δh (m)	t (s)	m (kg/s)	Δp (Pa)	α	Re
0,059	5,55	3,966	7247,962	1,775	184393,537
0,086	7,65	2,877	10564,827	1,067	133775,703
0,120	9,82	2,241	14741,62	0,704	104214,27
0,166	10,53	2,090	20392,572	0,558	97187,477
0,252	16,01	1,375	30957,4	0,298	63921,56
0,298	11,62	1,894	36608,353	0,377	88070,923
0,350	17,94	1,227	42996,388	0,226	57044,82
0,418	13,17	1,671	51349,972	0,281	77705,705
0,470	14,28	1,541	57738,006	0,244	71665,56
0,552	21,97	1,002	67811,446	0,147	46580,980

ZWĘŻKA 2 d₀=31,83mm

Δh (m)	t (s)	m (kg/s)	Δp (Pa)	α	Re
0,024	5,55	3,966	2948,324	2,055	158451,361
0,03	7,65	2,877	3685,405	1,334	114954,909
0,046	9,82	2,241	5650,954	0,839	89552,450
0,062	10,53	2,090	7616,503	0,674	83514,250
0,086	16,01	1,375	10564,827	0,376	54928,486
0,102	11,62	1,894	12530,376	0,476	75680,297
0,126	17,94	1,227	15478,7	0,278	49019,234
0,15	13,17	1,671	18427,023	0,346	66773,353
0,183	14,28	1,541	22480,97	0,289	61582,987
0,212	21,97	1,002	26043,526	0,175	40027,540

ZWĘŻKA 3 d₀=33,55mm

Δh (m)	t (s)	m(kg/s)	Δp (Pa)	α	Re
0,008	5,55	3,966	982,775	3,204	150368,991
0,012	7,65	2,877	1474,162	1,898	109091,229
0,026	9,82	2,241	3194,017	1,005	84984,511
0,036	10,53	2,090	4422,486	0,8	79254,312
0,051	16,01	1,375	6265,19	0,440	52126,665
0,064	11,62	1,894	7862,197	0,541	71819,957
0,08	17,94	1,227	9827,746	0,31	46518,835
0,1	13,17	1,671	12284,68	0,382	63367,342
0,122	14,28	1,541	14987,312	0,319	58441,730
0,148	21,97	1,002	18181,330	0,188	37985,794

ZWĘŻKA 4 d₀=35,55mm

Δh (m)	t (s)	m (kg/s)	Δp (Pa)	α	Re
0,014	5,55	3,966	1719,86	2,16	141813,378
0,016	7,65	2,877	1965,549	1,464	102884,22
0,02	9,82	2,241	2456,936	1,020	80149,109
0,024	10,53	2,090	2948,324	0,868	74744,943
0,036	16,01	1,375	4422,486	0,466	49160,790
0,041	11,62	1,894	5036,720	0,602	67733,584
0,051	17,94	1,227	6265,188	0,35	43872,032
0,062	13,17	1,671	7616,503	0,432	59761,902
0,074	14,28	1,541	9090,665	0,365	55116,544
0,086	21,97	1,002	10564,827	0,220	35824,499







Wykres zależności Δp (Pa) od masowego natężenia przepływu cieczy M (kg/s)

Wnioski:

Wraz ze wzrostem średnicy zwężki zmniejsza się różnica ciśnień w manometrze. Również liczba Reynoldsa wykazuje tę samą malejąca zależność.

Grupa 3

Piątek 11:15

Opracowała:Michalina Pietkiewicz

---