3582326452

37 Srumien objętości powietrza. Wyznaczenie współczynnika Corriolnsa.

Określenie rozkładu prędkości polega na przyporządkowaniu wartości prędkości każdemu punktowi tego przekroju. W przewodzie o przekrój u kołowym poszczególne punkty można wybrać na pięciu okręgach o promieniu rki prostopadłych względem siebie średnic. Strumień objętość przepływu

n

wynosi. Q = AFj , n- liczba punktów powłokowych, Vj- prędkość zmienna w tej części

i=l

przekroju ; A.F. - powierzchnia przekroju. Przy przepływie osiowo symetrycznym, gdy prędkość przepływu nie zależy od kata kierunkowego pomiaru prędkości upraszcza się, strumień objętości

R    R

wynosi: Q = JVdF = §2rriV(r)dV = ?rJV(r²)dV² . Elementarna energia kinetyczna płynu o f    o    o

stałej gęstości p przepływającego w jednostce czasu przez przekrój przewodu o powierzchni F jest V²    V²    V²p

równa: dE_t = — dm--pdV--— dF . Gdzie : dm - elementarna masa ; dV - elementarna

* ₂    2 2

objętość płynu przepływającego przez powierzchnię dF w jednostce czasu. Skąd: E_k =^Jv³(F)dF dla

^ F

r ^    2    2

przektoju kołowego: Ek = “=■ IV (r )dV .Współczynnik Comolliossa (X nazywamy stosunek

'J J

energii kinetycznej strumienia płynu do energii jaką miałby ten strumień -gdyby jego prędkość w całym przekroju była równa prędkości średniej CC = —— . Energia kinetyczna płynu pomniejsząjącego

się w całym przekroju z prędkością v& przypadając na jednostkę czasu jest równa:

E_k =

mv

Sr

^VSR^VSR

dlatego dla przewodu kołowego: CK

= ^=-^_tJv³( r)dr²

P V R² J

W o

3B Stosunek prędkości średniej do max.

Cel ćwiczenia określa Vśr/Vmax przy przepływie płynu przez przewód w zależności od liczby Reynoldsa. W ćwiczeniu bada się przepływ powietrza przez przewód o przekroju kołowym Założenia: płyn lepki nieściśliwy, przepływ ustalony, pizewód kołowy o średnicy D. U kład współrzędnych taki, że pokrywa się z osią przewodu Równanie Novera-Stokesa dla ruchu łaminarnego: l/ro^dp/dt-ni^d^/dr^ l/r***dv/dt) gdzie p-ciśnienie, ro- gęstość, ni- kinematyczny współczynnik lepkości, dp/dz = -deltap/l-const Delta p- różnica ciśnień miedzy przekrojami odległymi od siebie o l.a)-l/ro^,*'deltap/l^::rni(d²v/dr²+l/r^,*dv/dr) b)-l/ro*deltap/l=

=ni*l/r*dv/d.r*(r*dv/dr)+1. Po scałkowaniu mamy. 3. -1 /ro*deltap/ł*rV4=ni(v(r)+c i*rf c₂) gdy v=R-v=0 -prędkość na powierzchni kontaktu z ciałem stałym v(r)= delta^mR²/4*(l-(rⁱ/R'²)) z czego wynika że v_ma^;=v(r=0)=(delta^H,R²)/4rni. Q=całka v<i*F=2pi "całka v(r)di=pi/B*(lambda*p*kV(nne*l) gdzie mi to dynamiczny współczynnik lepkości. V_ir=Q/F=(deltap*R²)/(8mi*])_t V_fr= V$*v_mai - w ruchu W przepływie turbulentnym prędkość nieznacznie maleje w podstawowym rdzeniu strumienia płynu i szybko maleje przy ścianach 39 Współczynnik oporu liniowego

Podczas przepływu płynu przez występują straty ciśnienia, na oporach zwanych lokalnymi, poprzez co występują zmiany kierunków oraz modułów wektorów prędkości Występujące zawirowania powodują większe straty od strat występujących podczas przepływu przez odcinek prostoliniowy. Występują one na skutek nagłego zwężenia i rozszerzenia przewodu o stałej średnicy, zakrzywienia przewodu, konfuzora (stożkowy). Stratna oporze liniowym : Ap = £ —p[n/ mm²] £ =£(Re) ₍ ^-bezwzględny współ, oporu odniesiony do prędkości za przeszkoda zależy od kształtu elementu wywierającego opór, prędkość przepływu gęstości, lepkości płynu. W przepływie laminarnym p maleje ze wzrostem Re. Natomiast przy przepływie turbulentnym Ę jest wartością stałą.