SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ		LABORATORIUM HYDRODYNAMIKI
Ćwiczenie nr: 5 Temat: Straty lokalne i na długości w rurach gładkich	Pluton: III	Imię i nazwisko: Zawiślak Michał
				Grupa: C
Prowadzący: kpt. dr inż. J. Gałaj	Data wykon.	Data złoż.	Ocena:

1. Wstęp teoretyczny:

Ciecz rzeczywista jest lepka i ściśliwa. Podczas przepływu musi pokonać opory tarcia kosztem energii mechanicznej zamienionej na energię cieplną. Dlatego między dwoma rozpatrywanymi przekrojami będą istniały straty ciśnienia proporcjonalne do długości prostoliniowego przewodu o stałej średnicy.

Współczynnik
zależny jest od liczby Reynoldsa R_e:

współczynnik lepkości

Gdy R_e
2300 to
- ruch laminarny

Gdy 2300 < R_{e <} 3·10⁵ to

Straty spowodowane przez przeszkody znajdujące się na drodze przepływającego strumienia to straty lokalne (miejscowe). Powodują one spadek ciśnienia, który wynosi:

2 . Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie strat liniowych na długości
oraz strat lokalnych
powstałych podczas przepływu cieczy przez rury gładkie.

2. Schemat stanowiska badawczego:

3. Opis metod pomiarowych:

W celu wyznaczenia strat na długości
i strat lokalnych podczas przepływu cieczy przez rurę gładką z wmontowanym zaworem lokalnym, mierzyliśmy spadek ciśnienia na określonej długości pomiędzy punktami pomiarowymi.

4. Tabela pomiarów:

Lp.	V [ l ]		t [ s ]	h1 [cm]	h2 [cm]	h3 [cm]	h4 [cm]
1	7	8	48,43	91,3	92	138,7	139,2	ζ1	d=13 mm
2	9	0	44,5	87,7	88,3	138,4	139
3	0	2	46,53	86,5	87,2	138,3	139
1	5	6	49,1	130,5	131,1	138,5	139,1			ζ2
2	7	8	36,8	123,5	124,6	131,3	132,8
3	9	0	34	121,5	124,7	136,4	137,4
1	2	3	45,15	135,5	136,1	138,4	139			ζ3
2	4	5	31,06	130,1	131,5	135,6	139,9
3	7	8	32,61	129,1	130,5	135,1	136,5
1	1	2	45,57	136,6	13839	χ d=13mm l = 3,2 m
2	3	4	37,78	134,9	139
3	6	7	38,17	134,7	134,9
4	8	9	36,6	134,3	137,8
5	0	1	35	133,8	137,6
6	2	3	34,36	133	137,2
7	5	6	32,84	132	136,6
8	7	8	32	131,6	136,4
9	9	0	31,52	131,7	136,5

Tabele wyników:

Q [m^3/s]*10^-6	Vśr	Re	DHstr [mm]	ζ
20,65	0,16	1762,2	0,455	368,43
22,47	0,17	1917,8	0,489	334,30
21,49	0,16	1834,2	0,497	371,48
20,37	0,15	1738,1	0,062	51,60
27,17	0,20	2319,1	0,041	19,17
29,41	0,22	2510,1	0,075	29,93
22,15	0,17	1890,2	0,011	7,74
32,20	0,24	2747,7	0,004	1,33
30,67	0,23	2617,1	0,018	6,61

Q [m3/s]*10^-6	Vśr	Re	Hstr [mm]	λ	λt
21,94	0,17	2028,9	0,018	0,06	0,047
26,47	0,20	2447,2	0,041	0,13	0,045
26,20	0,20	2422,2	0,002	0,01	0,045
27,32	0,21	2526,1	0,035	0,11	0,045
28,57	0,22	2641,6	0,038	0,12	0,044
29,10	0,22	2690,8	0,042	0,13	0,044
30,45	0,23	2815,3	0,046	0,14	0,043
31,25	0,24	2889,2	0,048	0,15	0,043
31,73	0,24	2933,2	0,048	0,15	0,043

Obliczeń dokonałem przy pomocy arkusza kalkulacyjnego Excel

5. Przykładowe obliczenia:

Obliczam straty na długości.

, gdzie d = 0,013 [m] i g = 9,81 [m/s²]

6. Wykres:

7. Wnioski:

Po wykonaniu ćwiczenia oraz wykonaniu szeregu obliczeń stwierdziliśmy, że wraz ze wzrostem liczby Reynoldsa (Re) maleje teoretyczny współczynnik strat na długości (λ_t) a współczynnik strat na długości (λ) również maleje. Z obliczeń widać również, że wraz ze wzrostem Re maleje także współczynnik strat na zaworze (ξ)

Zawór Q

zawór N

zbieracz

zbiornik

górny

l t m

p

zbiornik

B

zawór D

h₄ h₃ h₂ h₁

h₄ h₃ h₂ h₁

h₄ h₃ h₂ h₁

zawór lokalny

hstr

80

2 * 80

80

---