SCHEMAT STANOWISKA:
WZORY WYJŚCIOWE I WYNIKOWE
Wzór na strumień objętości podczas przepływu cieczy przez zwężkę:
Wzór na przewężenie
Wzór na strumień objętości:
Wzór na mierniczy spadek ciśnienia:
Wyprowadzony wzór na współczynnik przepływu:
Liczba Reynoldsa:
Wór na przepływ teoretyczny:
OPIS SYMBOLII UŻYTYCH W RÓWNANIACH:
C - współczynnik przepływu
β - przewężenie
d - średnica przewodu w kryzie
D - średnica przewodu przed i za kryzą
V - mierzona objętość wody
t - czas napełniania się zbiornika
Δz - różnica poziomów wody w manometrze
ρ - gęstość
g - przyspieszenie ziemskie
Re - liczba Reynoldsa
qV - strumień wody
TABELE POMIAROWE I WYNIKOWE
Symbol |
Δz |
Δz |
t |
qV |
C |
Re |
Δzteor |
Cteor |
Jednostka |
mm |
m |
s |
dm3/s |
- |
- |
m |
- |
1 |
808 |
0,808 |
18,98 |
0,2634 |
0,816 |
16155 |
1 |
0,3000 |
2 |
720 |
0,72 |
19,51 |
0,2563 |
0,841 |
15716 |
0,9 |
0,2846 |
3 |
642 |
0,642 |
20,4 |
0,2451 |
0,851 |
15031 |
0,8 |
0,2683 |
4 |
591 |
0,591 |
21,59 |
0,2316 |
0,838 |
14202 |
0,7 |
0,2510 |
5 |
552 |
0,552 |
22,05 |
0,2268 |
0,849 |
13906 |
0,6 |
0,2324 |
6 |
490 |
0,49 |
23,78 |
0,2103 |
0,836 |
12894 |
0,5 |
0,2121 |
7 |
409 |
0,409 |
25,85 |
0,1934 |
0,842 |
11862 |
0,4 |
0,1897 |
8 |
341 |
0,341 |
28,24 |
0,1771 |
0,844 |
10858 |
0,3 |
0,1643 |
9 |
264 |
0,264 |
39,74 |
0,1258 |
0,682 |
7716 |
0,2 |
0,1341 |
10 |
204 |
0,204 |
36,77 |
0,1360 |
0,838 |
8339 |
0,1 |
0,0949 |
11 |
114 |
0,114 |
49,31 |
0,1014 |
0,836 |
6218 |
0 |
0 |
12 |
67 |
0,067 |
67,13 |
0,0745 |
0,801 |
4568 |
|
|
13 |
49 |
0,049 |
76,06 |
0,0657 |
0,827 |
4031 |
|
Wartości potrzebne do obliczeń nieuwzględnione w tabelach:
PRZYKŁADOWE OBLICZENIA
Obliczenie strumienia objętości:
Obliczenie współczynnika przepływu:
Obliczenie liczby Reynoldsa:
Obliczenie przepływu teoretycznego:
WYKRESY:
WNIOSKI
W tabeli zauważamy jeden bardzo odstający wynik od pozostałych (9). W dalszych obliczeniach pomijamy go. Prawdopodobnie odchyłka ta jest spowodowana błędem człowieka - niedomknięcie zaworu spustowego, dzięki któremu napełnialiśmy zbiornik pomiarowy lub zbyt późna reakcja na zapalenie się lampki.
Na pierwszym wykresie zauważamy, że współczynnik przepływu dla kryzy nie zależy od liczby Reynoldsa (czyli wartości od przepływu). Z tego wynika, że stosując kryzę (znając jej współczynnik przepływu oraz przewężenie) oraz manometr różnicowy jesteśmy w stanie obliczyć przepływ w przewodzie o danej średnicy, co przydaje się przy większych instalacjach (rotametr mógłby wprowadzić większe straty niż kryza).
Na kolejnym wykresie widzimy, że różnica poziomów cieczy w manometrze wzrasta wykładniczo wraz ze wzrostem przepływu. W niewielkim stopniu wartości otrzymane oscylują wokół wykresu teoretycznego. Może to być spowodowane niedokładnościami pomiarowymi - pomiar przepływu odbywał się przy pomocy zbiornika, do którego wlewała się woda oraz stopera, który należało w odpowiednim momencie wyłączyć. W tym przypadku dokładniejszym przyrządem pomiarowym byłby rotametr.