Laboratorium Hydromechaniki
Grupa/gr.lab. IV/4	Temat ćwiczenia: Pomiar natężenia przepływu z wykorzystaniem rurki P-P, zwężki Venturiego, kryzy.	Ćw. Wykonano 08.03.2004
				Data oddania: 05.04.2004
WNiG II rok	Imię i nazwisko: Michał Słupski , Bartosz Mamczak	Ocena:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zależności liczby przepływu a od liczby Reynoldsa Re dla zwężek. Wykres a = a (Re) umożliwia wyznaczenie strumienia objętości (objętościowego natężenia przepływu) płynu na podstawie pomiaru różnicy ciśnień na kryzie lub dyszy.

1. Część teoretyczna:

Zwężka zabudowana w rurociągu powoduje zmniejszenie przekroju poprzecznego, a tym samym wzrost średniej prędkości przepływu i energii -kinetycznej oraz spadek ciśnienia statycznego. W tym ćwiczeniu wykorzystano kryzę ISA dyszę Venturiego i rurkę P-P. otwory impulsowe do odbioru ciśnienia statycznego przed i za kryzą zostały wykonane w pewnych podanych przez normę odległościach od jej tarczy. Dysza Venturiego jest dyszą z długim dyfuzorem czyli taką, w której większa średnica dyfuzora jest równa średnicy przewodu. Otwory impulsowe znajdują się na stronie dopływowej w obudowie dyszy, zaś po stronie odpływowej -w jej cylindrycznym przewężeniu.

Rurki spiętrzające Pitota i Prandtla mogą być stosowane również do pomiaru prędkości strumienia płynu przepływającego w kanałach. Jednak przy małych prędkościach, w zakresie

v < a m/s, istnieją trudności pomiaru różnicy ciśnień z dostateczną dokładnością. W wypadku pomiaru dużych prędkości, w zakresie 0,2 < Ma < 1 ( Ma -liczba Macha) , istotny wpływ wywiera ściśliwość płynu. Błąd pomiaru prędkości v w tym za- kresie zmian liczby Macha jest rzędu 1 ~ 27 %. Należy podkreślić, że za pomocą rurki P-P określa się moduł prędkości płynu, przy czym wartość tego modułu może być obciążona dużym błędem. w wypadku gdy rurka nie jest ustawiona zgodnie z kierunkiem prędkości i odchylona więcej niż 5-7°, Rurki spiętrzające są chętnie stosowane w pomiarach technicznych prędkości, nie wymagających zbyt dużej dokładności. Miniaturyzacja rurki Pitota ma szczególne znaczenie przy określaniu prędkości płynu w warstwach przyściennych. W praktyce tego typu sondy można niekiedy wykonywać z igieł strzykawek lekarskich.

Zasada pomiaru za pomocą rurek spiętrzających a -rurka Pitota, b- rurka Prandtla

2. Przebieg ćwiczenia:

Strumień objętości mierzy się rotametrem lub gazomierzem. Różnicę ciśnień należy zmierzyć manometrem dzwonowym. Połączenie zwężek z ciśnieniomierzem następuje przez odpowiednie ustawienie przełącznika. Należy obliczyć gęstość powietrza - zmierzyć temperaturę termometru suchego i mokrego. Zmierzyć prędkość przepływu dla zwężki, kryzy i rurki P-P.

W ćwiczeniu wykorzystaliśmy następujące dane:

Promień przewodu R = 75mm

Promień łuku kolana Rl = 570 mm

Średnica kryzy D_k = 106 mm

Średnica zwężki D_z = 95 mm

Liczba przepływu dla kryzy α_k= 0,723

Liczba przepływu dla zwężki α_z= 1,12

Liczba przepływu dla rurki P-P= 0,80

Ρ_cm= 800 kg/m³

Ρ_powietrza= 1,16 kg/m³

wspol. lepkosci 	16*10^-6

Wzory wykorzystane do obliczeń:

- dla wykresu

przełożenie (1:2; 1:5)

3. Uzyskane obliczenia:

kryza 1:2		zwezka 1:5	P-P 1:2			Predkosc Vsr [m/s]			1,164
7		11	4			5			800
10		18	5			9
11		19	5			11
8		13	3,5			12,5
17		29	7			16
27		44	12			20			16*10^-6
26		43	10			21			0,0000016
30		51	13			23
P-P
wysokosc[m]		cisnienie[Pa]	predkosc[m/s]			przeplyw Q[m^3/s]
0,002		15,696	5,193			0,312			0,106
0,0025		19,62	5,806			0,348			0,095
0,0025		19,62	5,806			0,348			0,723
0,00175		13,734	4,858			0,291			1,12
0,0035		27,468	6,870			0,412			0,8
0,006		47,088	8,995			0,540			0,075
0,005		39,24	8,211			0,493
zwezka
wysokosc [m]		cisnienie [Pa]	predkosc[m/s]			przeplyw Q[m^3/s]
0,0022		17,266	5,447			0,580
0,0036		28,253	6,967			0,741
0,0038		29,822	7,158			0,762
0,0026		20,405	5,921			0,630
0,0058		45,518	8,844			0,941
0,0088		69,062	10,893			1,159
0,0086		67,493	10,769			1,146
kryza
wysokosc [m]		cisnienie [Pa]	predkosc [m/s]			przeplyw Q[m^3/s]
0,0035		27,468	6,870			0,526
0,005		39,24	8,211			0,629
0,0055		43,164	8,612			0,660
0,004		31,392	7,344			0,563
0,0085		66,708	10,706			0,820
0,0135		105,948	13,492			1,034
0,013		102,024	13,240			1,015
Liczba Reynolds'a dla poszczegolnych elementow:
kryza		zwezka	P-P
331250		296875	234375
596250		534375	421875
728750		653125	515625
828125		742187,5	585937,5
1060000		950000	750000
1325000		1187500	937500
1391250		1246875	984375

---