Politechnika Wrocławska Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów

Cel ćwiczenia:

- narysowanie wykresu Ancony dla szeregowego układu na podstawie obliczeń i porównanie pomierzonych wysokości ciśnień piezometrycznych z obliczeniowymi.

Schemat stanowiska pomiarowego

Zastosowane wzory i obliczenia

I. Warunki doświadczenia:

q_v = 210 dm³/h = 58,3 cm³/s strumień przepływu wody w instalacji;

t_wody = 9,2 ⁰C - temperatura wody;

υ = 1,33726* 10^-6 m²/s - kinematyczny współczynnik lepkości wody w temperaturze 9,2 ⁰C.

II. Zastosowane wzory i obliczenia.

1. Sprawdzam charakter przepływu:

np.

2. Obliczenia strat liniowych dla układu:

np. dla przekroju 1-3 gdzie do kolana występuje strata liniowa:

2,4 cm

Tabela strat liniowych

Lp.	Nazwa	d	l	∆h^sl
-	-	mm	cm	cm
1	1 - 3	12,3	61,5	2,4
2	4 - 6	12,3	123	4,7
3	7 - 8	12,3	18,45	0,7
4	8 - 10	12,3	61,5	2,4
5	10 - 11	8,30	24,9	6,2
6	12 - 13	7,15	21,45	10,9
7	13 - 14	12,3	59,655	2,3

3. Obliczenia strat miejscowych:

Tabela strat miejscowych

Lp.	Nazwa	d	ζ	∆h^sm
-	-	mm	-	cm
1	1 (wylot ze zbiornika)	12,3	0,5	0,6
2	3 - 4 (kolano)	12,3	0,7	0,9
3	6 - 7 (kolano)	12,3	0,4	0,5
4	8, (wlot z przewodu do zbiornika)	12,3	1	1,2
5	8, (wylot ze zbiornika)	12,3	0,5	0,6
6	10 - 11 (nagłe zwężenie przewodu)	8,30	0,27	1,6
7	11 - 12 (nagłe zwężenie przewodu)	7,15	0,13	1,4
8	12 - 13 (nagłe rozszerzenie przewodu)	12,3	3,84	4,7
9	14, (wlot z przewodu do zbiornika)	12,3	1	1,2

a) Strata miejscowa dla wylotu ze zbiornika wynosi:

ζ=0,5

b) Współczynniki oporów miejscowych kolanek zawierają się w przedziale ζ = 0,3 - 1:

Dla kolanka w przekroju 3 - 4 przyjmuję ζ = 0,7;

A dla kolanka w przekroju 6 - 7 ζ = 0,4.

c) Strata miejscowa dla wlotu z przewodu do zbiornika wynosi:

ζ=1

d) Strata miejscowa dla przewodu prostego zwężającego się wynosi:

dla przekroju 10 - 11:

dla przekroju 11 - 12:

e) Strata miejscowa dla przewodu prostego rozszerzającego się wynosi:

4. Obliczam wartości wysokości prędkości h_v w poszczególnych przewodach:

Wielkość Mierzona	d cm	hv cm
Lp.	-	-
1	1,23	1,2
2	0,83	5,9
3	0,715	10,8
4	1,1	1,7

5. Wysokości ciśnień piezometrycznych:

nr. przekroju	wysokość ciśnienia p cm
1	105,6
2	103,4
3	101,4
4	100,3
5	98,3
6	95,9
7	94,7
8	94,2
9	91,8
10	90,0
11	77,8
12	68,4
13	63,7
14	61,4

6. Wyznaczam wysokość energii rozporządzalnej dla przekroju nr. 1:

Wnioski:

W zastosowaniach praktycznych duże znaczenie ma wykres Ancony, który jest geometryczną interpretacją uogólnionego równania Bernoulliego. Za pomocą wykresu w prosty sposób można zapoznać się z przebiegami wysokości odpowiednio energii rozporządzalnej, ciśnienia (absolutnego) i ciśnienia piezometrycznego wzdłuż strugi przepływającego płynu w szeregowym systemie hydraulicznym.

---