background image

 

 

1.  Cel ćwiczenia 

 

Celem ćwiczenia było wyznaczenie reakcji strumienia cieczy na nieruchomą 

przeszkodę. Do wyznaczenia wartości siły posłużymy się ramką o znanej masie i 

odczytanym wychyleniem z pozycji równowagi. 

 

2.  Schemat stanowiska 

 

1.  Rotametr 
2.  Podziałka kąta 
3.  Strumień cieczy 
4.  Ramka  
5.  Odpływ 

 

 

 

 

 

Katedra Energetyki i Ochrony Środowiska 

MECHANIKA PŁYNÓW 

 

„Wyznaczanie reakcji hydrodynamicznej 

strumienia cieczy na nieruchomą przeszkodę” 

 

Data: 

30 III 2010 

 

Gr13A 

 

Tomasz Olchawski 

 

WIMIR, AiR 

background image

3.  Wychylenie ramki 

 

 

 

Gdzie: m

r

 – masa tarczy 

m

pr

  - masa pręta 

m

p

 – masa poprzeczki 

 

4.  Dane 

 

 

 

kg

m

pr

01705

,

0

=

 

kg

m

p

0669

,

0

=

 

kg

m

r

04525

,

0

=

 

m

d

004

,

0

=

  

2

81

,

9

s

m

=

 

3

1000

m

kg

=

ρ

 

d – średnica strumienia cieczy, 

ρ

- gęstość wody 

5.  Pomiary 

 

Lp. 

θ

 

[ ]

°

 

1

Q

 





h

l

 

2

Q

 





h

l

 

3

Q

 





h

l

 

sr

Q

 





h

l

 

Q

 

s

m

3

 

12 

215 

215 

215 

215 

5,97*10

-5 

22 

290 

290 

290 

290 

8,06*10

-5 

38 

385 

385 

390 

387 

1,075*10

-4 

background image

6.  Obliczenia 

Wzór teoretyczny:  

θ

tg

g

m

m

m

R

pr

r

p

+

+

=

)

(

 

[ ]

s

m

kg

=





2

 

 

]

[

2694

,

0

12

81

,

9

)

01705

,

0

04525

,

0

0669

,

0

(

1

tg

R

°

+

+

=

 

]

[

5124

,

0

22

81

,

9

)

01705

,

0

04525

,

0

0669

,

0

(

2

tg

R

°

+

+

=

 

]

[

9902

,

0

38

81

,

9

)

01705

,

0

04525

,

0

0669

,

0

(

3

tg

R

°

+

+

=

 

 

Wzór obliczeniowy: 

2

2

4

d

Q

R

obl

=

π

ρ

 

[ ]

s

m

kg

m

s

m

m

kg

=





=





2

2

2

3

3

 

 

(

)

]

[

2836

,

0

004

,

0

10

97

,

5

1000

4

2

2

5

1

R

obl

=

π

 

(

)

]

[

5170

,

0

004

,

0

10

06

,

8

1000

4

2

2

5

2

R

obl

=

π

 

(

)

]

[

9196

,

0

004

,

0

10

075

,

1

1000

4

2

2

4

3

R

obl

=

π

 

 

 

Obliczenia błędów: 

%

100

=

obl

obl

R

R

R

ε

   

[%]

%

=





 

 

%

5

%

100

2836

,

0

2694

,

0

2836

,

0

1

=

ε

 

background image

%

8

,

0

%

100

5170

,

0

5124

,

0

5170

,

0

2

=

ε

 

%

6

,

7

%

100

9196

,

0

9902

,

0

9196

,

0

3

=

ε

 

 

7.  Wnioski 

 

Wyłączając pomiar drugi błędy względne pomiaru i wartości teoretycznej są zbyt 

duże by uznać podany wzór za przybliżający to zjawisko w stopniu wystarczającym. 

Powodem tak wysokich błędów (do 7,6%) może być nieuwzględnienie 

współczynników oddających rzeczywiste warunki pomiaru (jak tarcie w łożyskach) lub 

niedoskonałość urządzeń pomiarowych czy dokładność odczytu.