POLITECHNIKA OPOLSKA

w OPOLU

Laboratorium mechaniki płynów

Temat: Napór hydrodynamiczny.

Radosław Zajdel

wydz. Mechaniczny

kier. Mechanika i Budowa Maszyn

rok III sem. VI

Celem ćwiczenia jest doświadczalne i teoretyczne wyznaczenie wartości naporu hydrodynamicznego na powierzchnią o różnych kształtach.

Tabela z wielkościami mierzonymi:

Wskazania wagi [g]	Wysokość słupa rtęci [mm]
27	6
73	12
86	16
119	22
171	32

Początkowe (zerowe) wskazanie słupa rtęci wynosiło 2 [mm], więc od wartości odczytywanych odejmowałem 2 [mm] (jest to uwzględnione w powyższej tabeli). Początkowe wskazanie wagi wynosiło 25 [g], odjąłem więc tą wielkość od wielkości mierzonych.

Ciśnienie atmosferyczne w dniu badania: 756 [mmHg] = 1005,5 [hPa]

Temperatura powietrza: 298 K

Średnica dyszy na wylocie: 29 [mm]

Średnica rurociągu: 29 [mm]

Zamiana jednostek:

Wskazania wagi [N]	Wysokość słupa rtęci [m]
0,265	0,006
0,716	0,012
0,844	0,016
1,167	0,022
1,677	0,032

A = 1,766∗10^-4

α = 0,5007

ρ = 1,177 [kg/m³]

ρ_rt = 13600 [kg/m³]

Wyznaczenie prędkości przepływającej strugi:

Wysokość słupa rtęci [m]	Prędkość przepływającej strugi [m/s]
0,006	18,46
0,012	26,11
0,016	30,15
0,022	35,36
0,032	42,64

Analityczne wyznaczenie naporu hydrodynamicznego:

Wysokość słupa rtęci [m]	Wskazania wagi [N]	Wartość naporu wyznaczona analitycznie [N]
0,006	0,265	0,1417
0,012	0,716	0,2835
0,016	0,844	0,3780
0,022	1,167	0,5197
0,032	1,677	0,7560

Wnioski:

Celem ćwiczenia było wyznaczenie naporu hydrodynamicznego oraz porównanie go z wielkościami otrzymanymi analitycznie.

Jak widać na wykresie wartości naporu zmierzonego przy pomocy wagi są wyższe niż wartości naporu wyznaczonego z równań matematycznych. Wynika to z niedokładności pomiarów oraz z tego, że wzory analityczne zakładają, że strumień czynnika płynącego w rurze jest strumieniem doskonałym i nieważkim oraz że rozkład prędkości jest równomierny.

Do obliczeń wzięliśmy pod uwagę wartość średnią współczynnika α.

Wartość tego współczynnika została wcześniej wyznaczona w ćwiczeniu „Wyznaczanie współczynnika przepływu α”.

---