Sprawozdanie:

Badanie charakteru przepływu w przewodach prostoliniowych

Opracowali:

Waldemar Działoszyński

Maciej Czerniecki

Piotr Szafulski

Pn.TP godz. 15:15

1 Wstęp teoretyczny

Napędy hydrauliczne są bardzo ważnym źródłem przekazywania energii, zamieniana jest w nich energia mechaniczna na hydrauliczną (pompa). Przeniesienie owej energii poprzez przewody hydrauliczne do silnika powoduje zmianę energii z hydraulicznej na mechaniczną. Stąd jak wiadomo, nieodłącznym elementem układów napędowych są przewody, w których to przepływa ciecz. A z przepływem cieczy związane są straty energii. Straty hydrauliczne zależne są od rodzaju przypływu. Wyróżniamy dwa rodzaje przepływów: laminarny i turbulentny(burzliwy) .

Przepływ laminarny jest to przepływ uwarstwiony , w którym kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (w odróżnieniu od ruchu turbulentnego, burzliwego). Przepływ taki zachodzi przy małych prędkościach przepływu, gdy liczba Reynoldsa nie przekracza tzw. wartości krytycznej.

Laminarny przepływ w rurze:

a) siły działające na element płynu, b) profil prędkości, c) rozkład naprężeń stycznych

Przepływ turbulentny( burzliwy) jest to przepływ płynu, przy którym, oprócz ruchu elementów płynu w kierunku przepływu, zachodzą ruchy poprzeczne, występuje, gdy liczba Reynoldsa przekracza wartość krytyczną. W przepływie turbulentnym cząsteczka cieczy posiada pulsację prędkości.

Profil prędkości podczas turbulentnego przepływu cieczy:

O rodzaju przepływu decyduje liczba Reynoldsa (Re). Jest to liczba podobieństwa dynamicznego przepływów lepkich, stosunek sił bezwładności do sił lepkości występujących przy ruchu płynu.

Liczba Reynoldsa zdefiniowana jest w sposób:

v - średnia prędkość przepływu,

D- średnica hydrauliczna

- lepkość kinematyczna

Wielkość liczby Reynoldsa pozwala na określenie kiedy ruch płynu jest laminarny, a kiedy może pojawić się turbulencja. Liczba Re przy której zachodzi zmiana rodzaju ruchu nosi nazwę liczby krytycznej Re. Nie jest to wartość absolutna(ścisła). Szereg czynników ubocznych ma wpływ na jej wartość, np.: wlot przewodu, chropowatość rury, miejscowe nierówności, drgania, zanieczyszczenia cieczy itp. Liczba krytyczna Re dla przewodu prostoosiowego wynosi ok. 2300 ; dla oporów miejscowych (miejscowych strat ciśnienia) wynosi 700-800; dla elementów hydraulicznych ok. 200.

2.Przyrządy i układ pomiarowy

1 pompa

2 zawór bezpieczeństwa

3 zawór dławiący

4 manometr

5 przepływomierz objętościowy

d= 1,2 [cm]

l= 400 [cm]

3. Tabela z wynikami

4. Wykresy

5. Przykładowe obliczenia

6. Wnioski

W naszych obliczeniach rzeczywista wartość współczynnika oporów przepływu  ( λrz) różni się od teoretycznej wartości współczynnika oporów przepływu (λt), co jest związane z tym, że na wartość rzeczywistą duży wpływ miały wszelkie niedokładności pomiarowe wynikają z niedokładności przyrządów mierniczych oraz niedokładności odczytu ciśnień. Układ pomiarowy nie był również w pełni idealny, co było widać podczas doświadczenia (uciekające strugi cieczy).

---