`

Politechnika Rzeszowska

im. Ignacego Łukasiewicza

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych

Sprawozdanie nr 3
z Mechaniki Płynów

Temat: Wyznaczanie współczynnika strat liniowych

Nycz Elżbieta

II MDLiK

C2, L04

1. Cel Ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczanie zależności strat liniowych współczynnika

w funkcji liczby Reynoldsa przy pomocy specjalnego stanowiska pomiarowego.

2. Układ pomiarowy

Układ pomiarowy składa się z odcinka rury z otworami impulsowymi położonymi w odległości L i średnicy d oraz trzech manometrów: pierwszego do pomiaru podciśnienia w przewodzie
,drugiego do strat ciśnienia
i trzeciego do pomiaru ciśnienia dynamicznego
. W skład układu pomiarowego wchodzi również sonda Prandtla, umożliwiająca pomiar prędkości i przepustnica do regulacji wydatku powietrza. Układ zasilany jest przez baterie wentylatorów promieniowych.

3. Dane i wzory wykorzystane do obliczeń

• Średnica przekroju przestrzeni pomiarowej tunelu: d = 0,045 m

• Długość rury: L =3,87 m

• Gęstość pary nasyconej przy temperaturze 20^oC: ρ_pn=0,01729 kg/m³

• Ciśnienie pary nasyconej przy 20^oC: p_pn=2340 Pa

• Kinematyczny współczynnik lepkości powietrza: υ=14,9*10^-6 m²/s

• Zależność między różnicą wysokości słupa wody w manometrach,
  a ciśnieniem: 1mm H2O=10Pa

• Wilgotność powietrza mierzona przy pomocy psychometru Assmana φ=51

Wartości przyjęte:

• Temperatura w pomieszczeniu: 20,2 ^oC

• Ciśnienie atmosferyczne: 987,4 hPa

Wzory:

• Liczba Reynoldsa Re=v*d/ υ

• Współczynnik strat liniowych przy Re=<3000;80000>: λ=0,316/(Re)^1/4

• Współczynnik strat liniowych przy Re>80000: λ=0,0054+0,396Re^-0,3

• Gęstość powietrza: ρ=ρ_N*(p-φ*p_pn)/ p_N*T_N/T+ φ*ρ_pn

• Prędkość średnia przepływu : v=(2p_d/ρ)^1/2

4. Wykonane pomiary i obliczenia w formie tabeli

Gęstość powietrza przy jego wilgotności równej 51 wynosi 1,4879 kg/m^3

	Δp	pd	Re	λ	V
	[Pa]	[Pa]			[m/s]
I	20	20	15659,19	0,028248	5,184933
		20	40	22145,44	0,025904	7,332602
		110	60	27122,52	0,024624	8,980567
		120	80	31318,39	0,023754	10,36987
		140	90	33218,16	0,023407	10,9989
	II	130	70	29295,67	0,024154	9,700121
		270	140	41430,33	0,021712	13,71804
		550	240	54245,03	0,020445	17,96113
		560	330	63607,94	0,019743	21,0613
		610	420	71759,44	0,019233	23,76035
		640	430	72608,69	0,019185	24,04154
	III	330	190	48264,87	0,020981	15,98104
		680	520	79846,53	0,018797	26,43807
		1050	700	92641,03	0,018213	30,67448
		1370	1000	110727,2	0,017546	36,66301
		1430	1020	111829	0,01751	37,02783
		1480	1050	113461,6	0,017457	37,56841

5. Wykresy

Dla Re=<3000;80000>, dla tzw. wzoru Blassiusa

Dla Re>80000, dla tzw. wzoru Schillera-Hermana

---