LABORATORIUM Z AEROLOGII GÓRNICZEJ |
||
Grońska Magdalena Łochańska Dorota |
Temat ćwiczenia: Wyznaczenie współczynnika oporu lokalnego (skupionego). |
Data wykonania: 13.03.2001 |
W wyrobiskach oprócz strat występujących na całej długości mogą występować również straty lokalne związane ze zmianą przekroju lub kierunku przepływu oraz straty występujące przy przepływie przez dyfozory wentylatorów, zasuwy i tamy wentylacyjne.
Wielkości strat energii w odniesieniu do jednostki przepływu powietrza określa się wzorem:
lub w odniesieniu do jednostki objętości przepływającego powietrza:
gdzie:
- bezwymiarowy współczynnik, jest wskaźnikiem strat odniesionym do średniej prędkości poza przeszkodą. Jego wartość jest zależna od kształtu przeszkody, liczby Reynoldsa i chropowatości.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika oporu skupionego
od prędkości przepływu powietrza, przy nagłym zwężaniu i rozszerzaniu przewodu o stałej średnicy.
Na stratę energii między dwoma przekrojami wpływać będzie:
strata na oporze lokalnym
strata na oporze rozłożonym
zmiana energii kinetycznej
W celu obliczenia średniej prędkości powietrza w przekroju odcinka pomiarowego liczymy następująco:
gdzie:
Po uwzględnieniu różnic ciśnień zmierzonych w manometrach współczynnik oporu lokalnego będzie określony zależnością:
Zestawienie wyników pomiaru:
Zmierzone parametry na stanowisku:
Temperatura sucha
Temperatura wilgotna
Ciśnienie barometryczne
Gęstość
Lp |
Wielkości zmierzone |
Wielkości obliczone |
|||||
|
U1 |
U2 |
U3 |
Prędkość przepływu powietrza |
|
Współczynnik oporu skupionego |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
de=10mm |
|
|||||
1.1 |
1235,64 |
1176,80 |
49,03 |
7,25 |
3,22 |
0,2222 |
173,27 |
1.2 |
1569,06 |
1521,03 |
58,84 |
7,93 |
3,52 |
0,2222 |
189,99 |
1.3 |
2010,36 |
1941,72 |
78,45 |
9,15 |
4,06 |
0,2222 |
181,44 |
1.4 |
2373,21 |
2333,98 |
88,26 |
9,71 |
4,31 |
0,2222 |
197,59 |
1.5 |
2647,80 |
2716,44 |
107,87 |
10,73 |
4,76 |
0,2222 |
196,21 |
2. |
de=15mm |
|
|||||
2.1 |
323,62 |
333,43 |
49,03 |
7,24 |
3,23 |
0,3333 |
53,20 |
2.2 |
568,78 |
431,49 |
78,45 |
9,15 |
4,06 |
0,3333 |
28,50 |
2.3 |
784,53 |
647,24 |
127,49 |
11,67 |
5,18 |
0,3333 |
30,40 |
2.4 |
98,07 |
970,86 |
156,91 |
12,94 |
5,75 |
0,3333 |
89,30 |
2.5 |
127,49 |
1235,64 |
235,36 |
15,85 |
7,04 |
0,3333 |
75,68 |
3. |
de=20mm |
|
|||||
3.1 |
176,52 |
166,71 |
107,87 |
10,73 |
4,76 |
0,4444 |
11,05 |
3.2 |
264,78 |
245,17 |
147,10 |
12,53 |
5,56 |
0,4444 |
11,65 |
3.3 |
392,27 |
362,85 |
254,97 |
16,50 |
7,33 |
0,4444 |
9,94 |
3.4 |
509,95 |
490,33 |
343,23 |
19,15 |
8,50 |
0,4444 |
10,42 |
3.5 |
647,24 |
608,01 |
451,11 |
21,95 |
9,74 |
0,4444 |
9,58 |
4. |
de=25mm |
|
|||||
4.1 |
176,52 |
166,71 |
323,62 |
18,59 |
8,25 |
0,5556 |
3,68 |
4.2 |
245,17 |
235,36 |
421,69 |
21,22 |
9,42 |
0,5556 |
4,06 |
4.3 |
294,20 |
284,39 |
578,59 |
24,86 |
11,04 |
0,5556 |
3,61 |
4.4 |
333,43 |
333,42 |
666,85 |
26,69 |
11,85 |
0,5556 |
3,80 |
4.5 |
392,27 |
382,46 |
813,95 |
29,48 |
13,09 |
0,5556 |
3,48 |
5. |
de=30mm |
|
|||||
5.1 |
98,07 |
107,87 |
470,72 |
22,42 |
9,95 |
0,6667 |
1,90 |
5.2 |
117,68 |
127,49 |
519,75 |
23,56 |
10,46 |
0,6667 |
2,01 |
5.3 |
147,10 |
166,71 |
725,69 |
27,84 |
12,36 |
0,6667 |
1,95 |
5.4 |
156,91 |
186,33 |
862,98 |
30,36 |
13,48 |
0,6667 |
1,90 |
5.5 |
196,13 |
205,94 |
990,47 |
32,52 |
14,44 |
0,6667 |
1,65 |
6. |
de=40mm |
|
|||||
6.1 |
39,23 |
29,42 |
608,01 |
25,48 |
11,31 |
0,8889 |
0,24 |
6.2 |
49,03 |
39,23 |
745,30 |
28,21 |
12,53 |
0,8889 |
0,30 |
6.3 |
49,03 |
49,03 |
892,40 |
30,87 |
13,71 |
0,8889 |
0,42 |
6.4 |
58,84 |
49,03 |
1117,96 |
34,55 |
15,34 |
0,8889 |
0,27 |
6.5 |
88,26 |
58,84 |
1520,03 |
40,29 |
17,89 |
0,8889 |
0,15 |
Wykresy:
wykresy zależności ξ = f (v):
wykres zależności ξ = f (de/D):