• Jacek Bronk, sem 3, WOiO: Energetyka

• Ćwiczenie nr 3
  Wypływ cieczy ze zbiornika przez mały otwór

1. Wstęp:

Dla określenia objętościowego natężenia przepływu lub prędkości wypływu cieczy przez dysze stanowiące otwór zbiornika wykorzystuje się równie Bernoulli'ego. Problem rozwiązuje się w oparciu o teorię jednowymiarowego przepływu. Nieadekwatność równia Bernoulli'ego i modelu jednowymiarowego do rzeczywistości wymaga wprowadzenia wymaga wprowadzenia współczynnika objętościowego natężenia przepływu w celu uzyskania zadowalającej zgodności pomiędzy obliczoną a pomierzoną objętością cieczy wypływającej.

2. Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie wartości współczynnika objętościowego nateżenia przepływu przy wypływie cieczy przez mały otwór w ściance zbiornika.

3. Stanowisko pomiarowe:

Stanowisko pomiarowe składa się ze zbiornika z króćcem wylotowym zakończonym wymienną końcówką (dyszą), stanowiąca otwór wypływowy zbiornika. Wypływ cieczy rozpoczyna się otworzeniem zaworu. Pomiar głębokości zanurzenia otworu wypływu odczytuje się za pomocą szklanej rurki z podziałką milimetrową. Pomiar czasu wypływu dokonany został za pomocą stopera.

4. Kształt otworów wypływowych (dysz)
   

5. Tabela wyników:

Lp.	h1	h2	t1	t2	t	w	w	wśrwśr
	[m]	[m]	[s]	[s]	[s]	-	-	-
Otwór wypływowy nr 1
1	1	0,9	0	75	75	0,772	0,041	0,771 0,04
2	0,9	0,8	75	155	80	0,766	0,040
3	0,8	0,7	155	240	85	0,767	0,040
4	0,7	0,6	240	330	90	0,778	0,040
Otwór wypływowy nr 2
1	1	0,9	0	68	68	0,852	0,047	0,845 0,045
2	0,9	0,8	68	141	73	0,839	0,045
3	0,8	0,7	141	218	77	0,847	0,045
4	0,7	0,6	218	301	83	0,844	0,044
Otwór wypływowy nr 3
1	1	0,9	0	79	79	0,733	0,039	0,741 0,038
2	0,9	0,8	79	162	83	0,738	0,038
3	0,8	0,7	162	249	87	0,750	0,039
4	0,7	0,6	249	343	94	0,745	0,038
Otwór wypływowy nr 4
1	1	0,9	0	59	59	0,982	0,056	0,986 0,055
2	0,9	0,8	59	121	62	0,988	0,055
3	0,8	0,7	121	187	66	0,988	0,055
4	0,7	0,6	187	258	71	0,987	0,053

6. Przyklad obliczeniowy (Otwór wypływowy nr 4, pomiar 1):

• pole przekroju zbiornika:

• średnica otworu:
  

• pole przekroju zbiornika:
  

• pole przekroju końcówki wypływu dla jej średnicy
  :
  

• wartość współczynnika wypływu:
  

• błąd względny pojedynczego pomiaru:

Zatem dla:
,
:

7. Wnioski

JESTEŚMY DOROSŁYMI LUDŹMI I WNIOSKI PISZEMI SAMI :)

• Wydajność, przepustowość dysz określa współczynnik wypływu. Największy charakteryzuje dyszę 4ą najmniejszy zaś 3ą.

• Łagodnie przebiegające krawędzie 4ej dyszy ułatwiają wypływ cieczy co wynika ze zjawiska kontrakcji/.

• Wyniki pomiarów obarczone są błędami wynikającymi z nałożenia się błędów pomiaru odczytu zmiany wysokości słupa i czasu wypływu i wody w zbiorniku, ponadto błędami powstałymi przy otwieraniu i zamykaniu zaworu.. Wyniki obliczeń nieznacznie odbiegają od rzeczywistych również ze względu na poczynione uproszczenia.

---