background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

1.

  Cel ćwiczenia. 

 

Celem  ćwiczenia  jest  doświadczalne  wyznaczenie  rozkładu 

prędkości  przepływu  płynu  w  rurociągu  przy  różnych  liczbach 
Reynoldsa i porównanie kształtów otrzymanych profilów. 

2.

  Podstawy teoretyczne. 

 

Przepływ,  w  którym  można  wydzielić  warstwy  cieczy, 

między którymi nie ma wymiany masy, a poszczególne cząsteczki 
poruszają  się  po  torach  o  kierunku  wyznaczonym  przez  ściany 
przewodu 

nazywać 

będziemy 

przepływem 

laminarnym 

(lub uwarstwionym).  Natomiast  przepływ,  w  którym  cząsteczki 
oprócz  ruchu  głównego  wzdłuż  przewodu  wykonują  także  ruchy 
poboczne 

kierunku 

poprzecznym 

nazywać 

będziemy 

przepływem  turbulentnym  (lub  burzliwym).  Kształt  profilów 
prędkości  przepływu  płynu  w  rurociągu  jest  różny  dla  ruchu 
laminarnego i turbulentnego: 

 

                                v

S

       R        dr

                   r                  v

                                 v

max

 

Rys. 1. Profile prędkości: a) ruchu laminarnego, b) ruchu turbulentnego 

 

W  ruchu  laminarnym  rozkład  prędkości  ν  przepływu  płynu 

lepkiego  i  nieściśliwego  przez  długą  cylindryczną  rurę  o  średnicy 
D = 2R opisuje równanie Poiseuille’a: 

 

)

r

R

(

l

4

p

2

2

=

η

ν

 

 (1) 

gdzie :  

∆p - spadek ciśnienia na długości l, 
η - dynamiczny współczynnik lepkości. 

 

Wzór  (1)  otrzymuje  się  w  wyniku  rozwiązania  równań 

Naviera-Stokesa

  dla  płynu  lepkiego  nieściśliwego.  Z  powyższego 

równania  wynika,  że  rozkład  prędkości  jest  paraboliczny, 
a prędkość maksymalna występuje w osi rurociągu i wynosi:  

 

2

max

R

l

4

p

=

η

ν

 

(2) 

Prędkości v

max

 i v

s

 w tym ruchu związane są zależnością:  

v

s

 = 0.5 v

max 

 

W praktyce występują najczęściej przepływy turbulentne. 

 

Rozwiązania  równań  Naviera-Stokesa  są  rozwiązaniami 

statecznymi.  Wprowadzenie  małego  zaburzenia  do  rozwiązań 
nie powoduje  zwiększania  się  zaburzenia  z  upływem  czasu, 
ale jego wytłumianie. Rozwiązania takie są jednak stateczne tylko 
dla  niewielkich prędkości przepływu. Przy większych prędkościach 
ruch  traci  stateczność  i  cząsteczki  cieczy  poruszają  się  ruchem 
nieregularnym, mającym wybitne cechy ruchu nieustalonego. 

 

Niezmienne  w  czasie  mogą  być  w  takim  ruchu,  zwanym 

ruchem 

turbulentnym, 

tylko 

pewne 

wartości 

uśrednione, 

charakteryzujące  ruch. 

W  celu  uzyskania 

równań  ruchu 

turbulentnego  są  one  uśredniane,  w  wyniku  czego  otrzymuje  się 
tzw.  równania  Reynoldsa.  W  przepływie  turbulentnym  w  rurze 
można  wyróżnić  dwa  obszary.  Zasadniczą  część  pola  przekroju 
przepływu  obejmuje  rdzeń  turbulentny,  w  pobliżu  ścianek 
natomiast  występuje  cienka  warstwa  przepływu  laminarnego, 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

zwana podwarstwą laminarną. Podwarstwa ta odgrywa ważną rolę 
ze  względu  na  występujący  tu  duży  gradient  prędkości,  z  czym 
wiążą  się  naprężenia  styczne.  W  rdzeniu  turbulentnym  wskutek 
występowania  ruchów  pobocznych,  wywołujących  intensywną 
wymianę  pędu  między  poruszającymi  się  z  różną  prędkością 
elementami  płynu,  pojawiają  się  tzw.  naprężenia  turbulentne. 
Ich wartość jest wielokrotnie większa od naprężeń w podwarstwie, 
zwanej  laminarną.  Można  więc  powiedzieć,  że  o  naprężeniach 
w podwarstwie 

laminarnej 

decydują 

naprężenia 

wywołane 

lepkością, 

rdzeniu 

turbulentnym 

natomiast 

naprężenia 

turbulentne.  Naprężenia  laminarne  można  określić  wychodząc 
z hipotezy  Newtona,  skąd  otrzyma  się  wzór  na  rozkład  prędkości 
w podwarstwie  laminarnej.  W  rdzeniu  turbulentnym  można 
otrzymać  rozwiązanie  określające  rozkład  prędkości  ruchu 
uśrednionego  w  czasie,  dopiero  po  wprowadzeniu  kilku  hipotez 
i uproszczeń. 

Przy 

czym 

rozwiązanie 

to 

uzyskuje 

się 

z dokładnością  do  dwóch  stałych,  które  trzeba  wyznaczyć 
doświadczalne.  Wzór  na  rozkład  prędkości w prosto osiowej rurze 
jest następujący:  

 

)

 

5

,

5

y

p

/

ln

5

,

2

 

(

 

p

/

0

0

+

=

υ

τ

τ

ν

 

(3) 

gdzie : 

τ

0

 -  naprężenia  styczne  na  ściance  rury,  zależne  od  liczby 

 

Reynoldsa Re;  

Re=v

s

.

 d/

ν- liczba Reynoldsa, 

v

s

-

 średnia prędkość przepływu w rurze o średnicy d; 

y- 

∈ [, d - δ ] - współrzędna; 

δ- grubość warstwy laminarnej.  

 

Ze  wzoru  (3)  wynika,  że  rozkład  (profil)  prędkości 

w rdzeniu  ruchu  turbulentnego  jest  inny  niż  w  ruchu  laminarnym 
(wzór-1).  W  podwarstwie  laminarnej  rozkład  prędkości  jest 
liniowy:  

y

0

=

η

τ

ν

 

 

przybliżeniu 

rozkład 

prędkości 

dla 

przepływu 

turbulentnego można również wyrazić równaniem: 

 

n

 

/

 

1

max

 

1

 

=

R

r

v

v

 

(4) 

gdzie : 

R-

  

promień rurociągu, 

r-

  

współrzędna promieniowa, 

n-

  

współczynnik zależny od liczby Reynoldsa. 

 

Badania  Nikuradsego  wykazały  dużą  zgodność  między 

profilami  otrzymanymi  wg.  wzoru  (4)  i  profilami  otrzymanymi 
na podstawie  pomiarów.  Badania  przepływów  turbulentnych 
najczęściej przeprowadza się metodami doświadczalnymi. Pomiaru 
prędkości  miejscowych  dokonuje  się  zwykle  poprzez  pomiar 
ciśnienia  dynamicznego.  Jeżeli  w  płynie  poruszającym  się 
z prędkością  v  zostanie  zanurzone  ciało,  to  nastąpi  spiętrzenie 
przepływu oraz rozdział strug dookoła tego ciała. 

 

W punkcie S (rys. 2) znajdującym się w środku spiętrzenia, 

zwanym  punktem  wejścia  (stagnacji),  prędkość  przepływu  v  jest 
równa zeru. 

Równanie  Bernouliego  dla  „zatrzymanej”  linii  prądu,  można 
napisać w postaci: 

 

g

p

 

 

g

p

 

 

g

2

2

=

+

ρ

ρ

ν

 

(5) 

gdzie:  

v

, p

-

  prędkość i ciśnienie w przepływie niezakłóconym, 

p-

  

ciśnienie statyczne w punkcie stagnacji. 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

 

Rys. 2. Punkt stagnacji 

Przekształcając wzór (5) otrzymamy : 

 

2

+

 

p

 

=

 

p

2

ν

ρ

 

(6) 

 

Ciśnienie p będące sumą ciśnienia statycznego p

∞ 

i ciśnienia 

dynamicznego 

2

v

2

ρ

  nazywamy  ciśnieniem  całkowitym.  Wynika 

stąd,  że  ciśnienie  w  punkcie  stagnacji  jest  równe  ciśnieniu 
całkowitemu.  Jeśli  zatem  w  punkcie  stagnacji  zostanie  wykonany 
niewielki  otwór,  to  wewnątrz  tego  otworu  będzie  panowało 
ciśnienie całkowite Wyznaczanie prędkości przepływu płynu można 
zatem  sprowadzić  do  pomiaru  ciśnienia  spiętrzenia  oraz  ciśnienia 
statycznego.  Warto  zauważyć,  że  mierzona  prędkość  jest 
prędkością  miejscową  a  nie  punktową,  gdyż  sonda  ma  daną 
średnicę.  

 

W  omawianym  ćwiczeniu  do  wyznaczania  prędkości 

zastosowano  metodę  pomiarową  przedstawioną  schematycznie 
na rysunku (rys. 3). 

 

Polega  ona  na  pomiarze  ciśnienia  całkowitego  w  punkcie 

stagnacji  oraz  ciśnienia  statycznego  na  ściance  rurociągu. 
Wymaga  to  jednak  założenia,  że  ciśnienie  statyczne  w  całym 
przekroju  jest  jednakowe.  Z  tego  względu  do  wyznaczania 
prędkości  miejscowej  wygodniej  jest  posługiwać  się  rurką 

Prandtla,  umożliwiającą  zarówno  pomiar  ciśnienia  statycznego, 
jak  i  całkowitego.  Schemat  tego  przyrządu  przedstawiono 
na rysunku (rys. 4). 

 

Ciśnienie  całkowite  jest  odbierane  w  punkcie  stagnacji, 

ciśnienie  statyczne  natomiast  przez  otworki  znajdujące  się 
w bocznych  ściankach,  wykonane  w  takiej  odległości  od  wlotu, 
że ustala  się  w  nich  ciśnienie  statyczne,  panujące  w  przepływie 
niezakłóconym. 

 

Rys. 3. Rurka Pitota 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

 

Rys. 4. Rurka Prandtla  

 

Wychylenie manometru różnicowego jest wywołane różnicą 

ciśnienia  całkowitego  i  statycznego,  określa  zatem  ciśnienie 
dynamiczne. Wyrażając tą zależność otrzymamy:  

 

2

 

=

 

p

 

-

 

p

 

=

 

p

2

s

c

d

ν

ρ

  

(7) 

Prędkość przepływu obliczamy ze wzoru: 

 

ρ

ν

d

p

2

 

=

  

 

(8) 

Różnicę  p

c

-p

s

  określa  się  na  podstawie  wskazań  manometru 

różnicowego. 

 

Rurkę Prandtla należy ustawić równolegle do osi rurociągu. 

Istotną  zaletą tego  przyrządu  jest  mała  wrażliwość na  odchylenia 
od kierunku strumienia.  

3.

  Opis stanowiska pomiarowego. 

Stanowisko składa się z następujących elementów: 

  rurociągu R

u

 

z przezroczystego tworzywa, 

  rurki Pitota P

t

  mikromanometru z rurką pochyłą M, 
  termomertu rtęciowego T, 
  psychrometr Assmanna PA 
  manometr U 

 

Rurociągiem  R

u

  przepływa  powietrze  o  regulowanym 

natężeniu  przepływu  Q  tłoczone  z  układu  zasilania  U

Z

.  Rurka 

Pitota  służy  do  pomiaru  ciśnienia  całkowitego  (rys.  3).  Ciśnienie 
statyczne jest mierzone na ściance rurociągu. Przyjęto tu zgodne z 
doświadczeniem i teorią założenie o stałości ciśnienia statycznego 
w  całym  przekroju  rury.  Uchwyt  rurki  Pitota  umożliwia  jej 
przesuwanie w kierunku pionowym oraz pomiar rzędnej położenia 
osi  tej  rurki  względem  osi  rury.  Przełożenie  mikromanometru 
należy  dobrać  tak,  aby  uzyskać  znaczne  wychylenie  słupków 
cieczy manometrycznej. 

 

Rys. 5. Schemat stanowiska pomiarowego 

4.

  Przebieg ćwiczenia. 

 

Pomiary  rozkładu  prędkości  należy  wykonać  dla  trzech 

różnych  natężeń  przepływu  w  rurociągu.  Ciśnienie  dynamiczne 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

mierzyć  w  dziewięciu  punktach  rozłożonych  wzdłuż  średnicy. 
Pomiary  należy  przeprowadzić  po  ustaleniu  się  temperatury 
powietrza  w  rurociągu.  W  celach  kontrolnych  należy  obserwować 
termometr i odnotowywać ewentualne zmiany temperatury, które 
przy  niewielkich  zmianach  nie  będą  miały  istotnego  wpływu 
na profil  prędkości.  Odczyty  wskazań  przyrządów  oraz  wyniki 
obliczeń  należy  zestawić  w  tablicy  pomiarowej,  w  której  powinny 
się znajdować: 

a)

  jednorazowo odczytane następujące wielkości: 

  ciśnienie atmosferyczne [hPa], 
  wilgotność względną [%], 
  średnicę wewnętrzną rurociągu [D], 

b)

  zmieniając  natężenie  przepływu  powietrza  zapisać  dla 

każdego punktu pomiarowego: 

  wysokość  różnicy  ciśnienia  całkowitego  i ciśnienia 

statycznego 

(zapisać 

ponadto 

przełożenie 

mikromanometru), 

  współrzędną promieniową położenia rurki Pitota, 
  temperaturę przepływającego czynnika. 

c)

  Profil  prędkości  we  współrzędnych  bezwymiarowych 

(v/v

max

 ,r/R)

 przedstawić graficznie.  

Do  obliczenia  prędkości  należy  skorzystać  z  równania  (8), 
w którym: 

pd-

  ciśnienie  dynamiczne  mierzone  za  pomocą  sondy  Pr 

jako różnica ciśnienia całkowitego i statycznego, 

ρ-   gęstość powietrza w miejscu pomiaru V

max

 wyznaczona 

dla zmierzonej temperatury, ciśnienia i wilgotności. 

 

Gęstość  czynnika,  którym  jest  powietrze  wyznaczymy 

w oparciu o równanie stanu gazu doskonałego: 

mRT

V

p

b

=

 

Wiedząc, że ρ = m/V otrzymujemy: 

 

RT

p

b

=

ρ

 

(3) 

gdzie: 

p

b

-  ciśnienia atmosferyczne [Pa], 

R -  stała gazowa dla powietrza [m

2

/s

2

K] <287>, 

T -  temperatura powietrza w układzie pomiarowym [K]. 

 

Otrzymana  gęstość  jest  gęstością  powietrza  suchego. 

Aby uwzględnić  wilgoć  zawartą  w  powietrzu  należy  dokonać 
odczytu 

wilgotności 

względnej 

ϕ 

powietrza 

tablicy 

psychometrycznej. 

Następnie 

należy 

obliczyć 

wilgotność 

bezwzględną x zawartą w powietrzu z zależności: 

 

nas

nas

p

p

p

622

.

0

x

ϕ

ϕ

=

  

(4) 

gdzie: 

ϕ-  

wilgotność względna, 

p-  

ciśnienie otoczenia [Pa], 

p

nas

-  ciśnienie  nasycenia  w  danej  temperaturze  [Pa] 

 

<temperatura w układzie pomiarowym>,  

 

Wartość  ciśnienia  nasycenia  w  danej  temperaturze  należy 

odczytać  z  ogólnie  dostępnych  tablic.  Następnie  posługując  się 
rysunkiem  6  należy  odczytać  poprawkę  gęstości  zależną  od  ilości 
wilgoci zawartej w powietrzu suchym. 

 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

 

Rys.  6.  Poprawka  gęstości  dla  powietrza  wilgotnego  uzależniona  od wilgotności 

bezwzględnej 

 

Następnie  należy  obliczyć  gęstość  powietrza  wilgotnego 

z zależności: 

x

x

*

ρ

ε

ρ

ρ

=

 

gdzie:  

ρ

x

-  gęstość powietrza wilgotnego [kg/m

3

], 

ρ-   gęstość powietrza suchego [kg/m

3

], 

ε

ρx

-  odczytana poprawka. 

 

Różnicę  ciśnień  p

d

  obliczymy  uwzględniając  wysokość 

wychylenia  się  słupa  rtęci  w  manometrze  i  przełożenie 
mikromanometru: 

 

g

h

z

p

m

d

*

*

*

ρ

=

  

(5) 

gdzie: 

z-  

przełożenie mikromanometru [-], 

h-  

wysokość słupa cieczy w manometrze [m], 

ρ

m

-  gęstość cieczy manometrycznej [kg/m

3

], 

g -   przyspieszenie ziemskie [m/s

2

]. 

 

 

Wykres powinien zawierać trzy profile prędkości otrzymane 

w wyniku własnych pomiarów. Dla każdego profilu należy obliczyć 
liczby  Reynoldsa  Re=v

s

d/

ν.  W  końcowej  części  sprawozdania 

należy umieścić wnioski dotyczące analizowanego zagadnienia. 

Pomiar wilgotności powietrza psychrometrem Assmanna 

Metoda  psychrometryczna-  pomiar  wilgotności  psychrometrem 
Assmanna: 

  zwilżyć  tkaninę  umieszczoną  na  zbiorniczku  rtęci 

termometru mokrego 

  włączyć wentylator psychrometru 
  obserwować wskazania termometrów 
  w  chwili  ustabilizowania  się  temperatur  na  obu 

termometrach dokonać odczytu. 

a)

  Obliczanie  wilgotności  względnej  ϕ

1

.

  Wilgotność  względną 

powietrza  można  wyliczyć  na  podstawie  zmierzonych 
wartości  temperatury  powietrza  mierzonej  termometrem 
suchym t

s

 i termometrem mokrym t

m

 

(

)

[

]

ns

b

m

s

nm

ns

p

p

p

t

t

A

p

p

p

=

=

ϕ

 

 (6) 

gdzie: 

p

p

–  

ciśnienie  cząstkowe  pary  wodnej  w  badanym 
powietrzu 

p

nm

–   ciśnienie  nasycenia  pary  wodnej  w  temperaturze  t

m

 

termometru mokrego. 

p

ns

–   ciśnienie  nasycenia  pary  wodnej  w  temperaturze  t

s

 

termometru suchego. 

p

b

–  

ciśnienie barometryczne w chwili pomiaru 

A–

  

współczynnik psychrometryczny 

 

5

10

w

75

,

6

65

A

÷

=

 

(7) 

gdzie: 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

w

 – 

prędkość  powietrza  w  pobliżu  naczynia  termometru 
mokrego [m/s], 

Dla psychrometru Assmanna w = 2,5 m/s, czyli A = 0,000677 

b)

  Wyznaczenie wilgotności względnej powietrza ϕ

2

 korzystając 

z tablic psychrometrycznych. 

c)

  Wyznaczenie wilgotności względnej powietrza ϕ

3

 korzystając 

z załączonego wykresu i – x  

Opis metody: 

na wykresie i-x rysujemy izotermę temperatury odczytanej 
na  termometrze  mokrym 

t

m

  (linia  niebieska),

  do 

przecięcia z krzywą 

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ = 100%

 , punkt przecięcia 

rysujemy 

izotermę 

temperatury 

odczytanej 

na 

termometrze suchym 

t

s

 (linia czerwona). 

Z punktu M rysujemy ukośnie w lewo w górę linię po stałej 
entalpii do przecięcia z linią 

t

s

 (punkt S). 

Przez punkt przecięcia S rysujemy krzywą 

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

S

 = const 

(wg 

kierunku  wyznaczonego  przez  najbliższe  krzywe),  na 
rysunku przykładzie jest to linia 

ϕ 

ϕ 

ϕ 

ϕ = 50% 

 

Obsługa mikromanometru MPR-4 

background image

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOOSIOWEJ 

 

 

 

Rys. 7. Budowa mikromanometru MPR-4 

1-

  zbiornik pomiarowy 

2-

  poziomowana podstawie  

3-

  szklana, wycechowana rurka pomiarowa 

4-

  ruchome ramię mikromanometru 

5-

  uchwyt rurki 

6-

  blokada ramienia 

7-

  poziomica 

8-

  prowadnica do mocowania rurki pod odpowiednim kątem 

9-

  śruby poziomujące 

10-

  króciec 

do 

napełniania 

zbiornika 

mikromanometru 

cieczą 

manometryczną 

11-

  pokrętło do ustawiania poziomu zerowego cieczy manometrycznej 

12-

  kurek rozdzielczy, zaopatrzony w dwa króćce, oznaczone (+) i (–), do 

których  doprowadza  się  wężyki  impulsowe  ciśnienia  (możliwe  są  trzy 
położenia: P - pomiar, Z - zamknięte, 0 -zerowanie manometru). 

 

Mikromanometr  z  pochyłą  rurką  służy  do  pomiaru 

nadciśnienia,  podciśnienia  oraz  różnicy  ciśnień.  Mikromanometr 
MPR-4  jest  manometrem  hydrostatycznym,  w  którym  mierzone 
ciśnienie równoważone jest słupem cieczy manometrycznej. 

a)

  przygotowanie przyrządu do pomiaru: 

  odkręcić  wkręt  (10)  i  napełnić  zbiornik  (1)  cieczą 

manometryczną, tak aby słupek w rurce pomiarowej 
(3) zajął położenie 

±

 kilka mm w okolicy zera 

  za pomocą śruby regulacyjnej (11) ustawić zero 

b)

  przeprowadzenie pomiaru 

  do otworu pomiarowego w przewodzie włożyć rurkę 

Prandtla lub sondę prędkościową.  

  następnie 

połączyć 

rurkę 

lub 

sondę 

z mikromanometrem  przewodami  impulsowymi  wg 
zasady 

  końcówka 

„+” 

służy 

do 

pomiaru 

nadciśnienia 

  końcówka 

„-„ 

służy 

do 

pomiaru 

podciśnienia 

  przy  pomiarze  różnicy  ciśnień  wyższe 

ciśnienie  podłączamy  do  końcówki  „+”, 
niższe do końcówek „-„. 

  rurkę  pomiarową  (3)  ustawiamy  na  odpowiedni 

stosunek przeniesienia i zabezpieczamy zatyczkę 

  kurek  (12)  ustawić  w  położenie  „Z”  i  na  rurce 

odczytujemy 

wysokość 

słupa 

cieczy 

manometrycznej 

  przy  pomiarach  trwających  przez  dłuższy  okres 

czasu,  należy  kontrolować  co  pewien  czas  p-t 
zerowy- przez ustawienie kurka w pozycji „0” 

background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

 

10 

Temat 

Profil prędkości w rurze 

prostoosiowej 

Data: 

 

Nazwisko: 

 

Imię: 

 

Opracował 

Rok:

*

 

Kierunek:

**

 

 

Podpis osoby prowadzącej zajęcia 

 

*

 s – stacjonarne, ns – niestacjonarne; ** - IŚ, MiBM, TRiL, 

 

Lp. 

Parametr 

Oznaczenie 

Jednostka 

Wartość 

Ciśnienie barometryczne  

p

b

 

[hPa] 

 

Średnica wewnętrzna rurociągu  

[mm] 

 

Pole powierzchni przekroju rurociągu 

A

D

 

[m

2

 

Temperatura termometru suchego 

T

s

 

[

0

C] 

 

Ciśnienie nasycenia pary wodnej w 
temperaturze termometru suchego 

p

ns

 

[Pa] 

 

Temperatura termometru mokrego 

T

m

 

[

0

C] 

 

Ciśnienie nasycenia pary wodnej w 

temperaturze termometru mokrego 

p

nm

 

[Pa] 

 

10 

Wilgotność względna powietrza 

ϕ 

[%] 

 

11 

Temperatura w rurociągu – seria 1 

T

1

 

[

0

C] 

 

12 

Gęstość powietrza suchego – seria 1 

ρ

s1

 

[kg/m

3

 

13 

Ciśnienie nasycenia w temp. T

1

 – seria 1 

p

nas1 

[Pa] 

 

14 

Wilgotność bezwzględna powietrza – seria 1 

X

1

 

[-] 

 

15 

Poprawka gęstości – seria 1 

ε

ρX1

 

[-] 

 

16 

Gęstość powietrza wilgotnego – seria 1 

ρ

X1

 

[kg/m

3

 

17 

Lepkość kinematyczna gazu – seria 1 

ν

1

 

[m2/s] 

 

18 

Temperatura w rurociągu – seria 2 

T

2

 

[

0

C] 

 

19 

Gęstość powietrza suchego – seria 2 

ρ

s2

 

[kg/m

3

 

20 

Ciśnienie nasycenia w temp. T

2

 – seria 2 

p

nas2 

[Pa] 

 

21 

Wilgotność bezwzględna powietrza – seria 2 

X

2

 

[-] 

 

22 

Poprawka gęstości – seria 2 

ε

ρX2

 

[-] 

 

23 

Gęstość powietrza wilgotnego – seria 2 

ρ

X2

 

[kg/m

3

 

24 

Lepkość kinematyczna gazu – seria 2 

ν

2

 

[m2/s] 

 

25 

Temperatura w rurociągu – seria 3 

T

3

 

[

0

C] 

 

background image

 

 

11 

26 

Gęstość powietrza suchego – seria 3 

ρ

s3

 

[kg/m

3

 

27 

Ciśnienie nasycenia w temp. T – seria 3 

p

nas3 

[Pa] 

 

28 

Wilgotność bezwzględna powietrza – seria 3 

X

3

 

[-] 

 

29 

Poprawka gęstości – seria 3 

ε

ρX3

 

[-] 

 

30 

Gęstość powietrza wilgotnego – seria 3 

ρ

X3

 

[kg/m

3

 

31 

Lepkość kinematyczna gazu – seria 3 

ν

3

 

[m2/s] 

 

32 

Wskazanie początkowe słupa cieczy w 

mikromanometrze z rurką pochyłą 

h

0

 

[mm] 

 

33 

Przełożenie mikromanometru z rurką 

pochyłą 

[-] 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Promień 

rurociągu 

Wysokość 

słupa 

cieczy w 

mikroma. 

Ciśnienie 

dynami. 

Prędkość 

gazu 

Liczba 

Reynoldsa 

Stosunek 

prędkości 

Wysokość 

słupa 

cieczy w 

mikroma. 

Ciśnienie 

dynami. 

Prędkość 

gazu 

Liczba 

Reynoldsa 

Lp. 

[cm] 

h

1

 

[mm] 

p

d1

 

[Pa] 

v

1

 

[m/s] 

Re

1

 

[-] 

 v

1

/v

max1

 

[-] 

h

2

 

[mm] 

p

d2

 

[Pa] 

v

2

 

[m/s] 

Re

2

 

[-] 

34 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

38 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Stosunek 

prędkości 

Wysokość 

słupa 

cieczy w 

mikroma. 

Ciśnienie 

dynami. 

Prędkość 

gazu 

Liczba 

Reynoldsa 

Stosunek 

prędkości 

Lp. 

 v

2

/v

max2

 

[-] 

h

3

 

[mm] 

p

d3

 

[Pa] 

v

3

 

[m/s] 

Re

3

 

[-] 

 v

3

/v

max3

 

[-] 

34 

 

 

 

 

 

 

35 

 

 

 

 

 

 

36 

 

 

 

 

 

 

37 

 

 

 

 

 

 

38 

 

 

 

 

 

 

39 

 

 

 

 

 

 

40 

 

 

 

 

 

 

41 

 

 

 

 

 

 

42 

 

 

 

 

 

 

background image

 

 

12 

 
 
UWAGA: w czasie zajęć wypełnić pola szare 
 
Zapisz przykładowe obliczenia (UWAGA: napisz równanie oraz podstawiane wartości lub 
podaj źródło, z którego korzystałaś/eś) 
 

I.

 

Pole powierzchni przekroju rurociągu A

D

 [m

2

]: 

 

 
II.

 

Ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze termometru suchego p

ns

 [Pa]: 

 
 
 
III.

  Ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze termometru mokrego p

nm

 [Pa]: 

 
 
IV.

  Wilgotność względna powietrza ϕ [%]: 

 
 
 
V.

 

Gęstość powietrza suchego – seria 1 q

s1

 [kg/m

3

]: 

 
 
 

VI.

  Ciśnienie nasycenia w temperaturze T

1

 w rurociągu – seria p

nas1

 [Pa]: 

 
 
 

VII.

  Wilgotność bezwzględna – seria 1 X

1

 [-]: 

 
 
 

VIII.

  Poprawka gęstości dla powietrza wilgotnego – seria 1 ε

ρX1

 [-]: 

 
 
 

IX.

  Gęstość powietrza wilgotnego – seria 1 ρ

X1

 [kg/m

3

]: 

 
 
 

X.

 

Lepkość kinematyczna powietrza w rurociągu – w serii 1 ν

1

 [m

2

/s]: 

 
 
 

XI.

  Ciśnienie dynamiczne – dla serii 1 p

d1

 [Pa] (dla wybranego pomiaru np. 34): 

 
 
 

XII.

  Prędkość w rurociągu – w serii 1 v

1

 [m/s] (dla wybranego pomiaru np. 34): 

 
 
 

XIII.

  Liczba kryterialna Reynoldsa w serii 1 Re

1

 [-] (dla wybranego pomiaru np. 34): 

 
 
 

XIV.

  Stosunek prędkości – seria 1 v

1

/

vmax1

 (dla wybranego pomiaru np. 34): 

 
 

background image

 

 

13 

 
 
WNIOSKI:.....................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

..................................................................................................................................... 

Załączniki: 

1.

  Wykres profilu prędkości dla serii 1: r/R = f(v

1

/vmax

1

), 

2.

  Wykres profilu prędkości dla serii 2: r/R = f(v

2

/vmax

2

), 

3.

  Wykres profilu prędkości dla serii 3: r/R = f(v

3

/vmax

3

).