Ćw.6 straty miejscowe, Rok III, Semestr 5, Mechanika Płynów


0x01 graphic

Ćwiczenie nr 6

Wyznaczanie strat miejscowych w rurociągu

Spis treści:

I. Cel ćwiczenia

II. Schemat i opis stanowiska pomiarowego

III. Metodyka pomiarów

IV. Metodyka obliczeń

V. Opracowanie sprawozdania

I. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze stratami miejscowymi w rurociągu wodnym oraz ze sposobem ich określania.

II. Schemat i opis stanowiska pomiarowego

Najistotniejszym elementem stanowiska, pokazanego na rys.1 jest rura pomiarowa z czterema przeszkodami w postaci: nagłego rozszerzenia przekroju, nagłego zwężenia przekroju,

kryzy ostrokrawędziowej oraz kolana o kącie 90o.

Rura pomiarowa jest przezroczysta, co pozwala na obserwowanie ewentualnych nieprawidłowości przepływu. Pozostałe elementy służą do regulacji i pomiaru przepływu.

0x01 graphic

Rys. 1 Schemat stanowiska pomiarowego

Elementy stanowiska:

1 − zbiornik wyrównawczy

2 − pompa obiegowa

3 − wodomierz i stoper

4 − zawór regulacyjny

5 − rura pomiarowa

6 − piezometr rurkowy

Miejsca powstawania strat I, II, III, IV są pokazane na rysunku 2.

0x01 graphic

Rys. 2. Miejsca powstawania strat

III. Metodyka pomiarów

Celem pomiarów i obliczeń jest określenie miejscowej straty ciśnienia przy przepływie cieczy przez cztery rodzaje przeszkód:

I - nagłe rozszerzenie kanału,

II - nagłe zwężenie kanału,

III - kryzę.

IV - kolano 90º

Dokonujemy pomiarów następujących parametrów:

- czas Δt [s] przepływu ΔV = 10 dm3 wody

- wysokości spiętrzenia w rurkach manometrów dla wszystkich przeszkód (od lA do lH ) [mm]

- temperaturę t [oC] płynącej wody.

Pomiary należy przeprowadzić przy różnych natężeniach przepływu wody, podanych przez prowadzącego ćwiczenia.

Wyniki pomiarów notujemy w tabeli pomiarowej.

Wzór tabeli pomiarowej.

L.p.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

t

-

dm3

s

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

mm

oC

1

10

12

IV. Metodyka obliczeń.

Wszystkie zmierzone wielkości przeliczamy na jednostki układu SI.

Dla każdej przeszkody określamy średnią, w danym przekroju, prędkość cieczy oraz różnicę ciśnień statycznych przed i za przeszkodą.

Następnie obliczamy stratę ciśnienia na przeszkodzie pstr, liczbę Re oraz współczynnik strat ζ

1. Obliczenie prędkość przepływu c.

Średnią prędkość w przekrojach wlotowym i wylotowym przeszkody, określany na podstawie znajomości strumienia objętości 0x01 graphic
i pola powierzchni przekroju poprzecznego rury 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Strumień objętości 0x01 graphic
określany na podstawie pomiaru czasu przepływu 0x01 graphic
wody przez wodomierz.

0x01 graphic
.

2. Obliczanie strat ciśnienia pstr

Stratę ciśnienia wskutek oporu miejscowego określamy przy użyciu równania Bernoulliego, ułożonego dla przekrojów kontrolnych przed i za przeszkodą

Dla przeszkody I:

0x01 graphic

biorąc pod uwagę równanie ciągłości

0x01 graphic

otrzymujemy:

0x01 graphic

Ponieważ z układu pomiarowego wynika, że

0x01 graphic

oraz

0x01 graphic
, 0x01 graphic

stąd

0x01 graphic

Analogicznie dla przeszkody II

0x01 graphic

Dla przeszkody III

0x01 graphic

oraz dla przeszkody IV

0x01 graphic

Do obliczeń przyjmujemy następujące dane:

Wielkość

Wartość

0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

3.Obliczenie liczby Reynolds'a.

Liczbę Reynolds'a obliczamy ze wzoru

0x01 graphic

Prędkość c przyjmujemy dla przekroju za przeszkodą. Współczynnik lepkości

kinematycznej ν określony na podstawie tablic i pomiaru temperatury płynącej wody.

4. Obliczenie współczynnika strat miejscowych 0x01 graphic

0x01 graphic

gdzie: 0x01 graphic
jest średnią prędkością przepływu za przeszkodą.

Stąd 0x01 graphic
dla poszczególnych przeszkód obliczamy z poniższych wzorów:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Wyniki zamieszczamy w tabeli obliczeń .

Wzór tabeli wyników obliczeń

L.p.

0x01 graphic

cA

cB

cC

cD

cE

cF

cG

cH

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

-

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

-

-

-

-

1

12

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

V. Opracowanie sprawozdania

Sprawozdanie winno zawierać:

na papierze milimetrowym lub w postaci wydruku komputerowego

KATEDRA PODSTAW BUDOWY MASZYN

Laboratorium Mechaniki Płynów

Ćw. 6

str. 2

Opracowanie i edycja: Marek Pacut, Kryspin Mirota i Jerzy Kopeć ATH Bielsko-Biała 2007 - 2008 r.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Wnioski, AGH WIMIR Mechanika i Budowa Maszyn, Rok III, I semestr, Mechanika Płynów, Opływ walca
Ćw 18, TRANSPORT UTP BYDGOSZCZ, III semestr, Mechanika płynów
Egz mech 2(1), Studia, SiMR, II ROK, III semestr, Mechanika Ogólna II, Mechanika 2, Mechanika
Mechanika Płynów - Ściąga 2, Energetyka AGH, semestr 3, III Semestr, Mechanika Płynów, Egzamin
W7-dynamika bryly sztywnej, Studia, SiMR, II ROK, III semestr, Mechanika Ogólna II, Mechanika 2, 3 k
Rachunek błędów, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, Laboratoria (sprawozdania
Tabela, Energetyka AGH, III semestr, Mechanika Płynów, sprawka
Zespol pomp final, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, Laboratoria (sprawozdan
Zespol pomp, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, Laboratoria (sprawozdania), L
opory, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, mechanika plynow XYZ, MOJE, poprawi
Filtrowanko, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, Laboratoria (sprawozdania), L
Mechana1, Studia, SiMR, II ROK, III semestr, Mechanika Ogólna II, Mechanika 2, Mechanika
Mechanika Płynów - Ściąga 3, Energetyka AGH, semestr 3, III Semestr, Mechanika Płynów, Egzamin
Sprawozdanie 1 mechanika, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, Laboratoria (spr
mechana spis, Studia, SiMR, II ROK, III semestr, Mechanika Ogólna II, Mechanika 2
Egz. mech 2, Studia, SiMR, II ROK, III semestr, Mechanika Ogólna II, Mechanika 2, mechana II
filtracja moja, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, Laboratoria (sprawozdania)
sprawko metacentrum, IŚ Tokarzewski 27.06.2016, III semestr, Mechanika płynów, mechanika plynow XYZ,
Egz mech 2, Studia, SiMR, II ROK, III semestr, Mechanika Ogólna II, Mechanika 2, Mechanika

więcej podobnych podstron