Katedra Energetyki i Ochrony Środowiska 

Laboratorium z mechaniki płynów 

 

Temat dwiczenia: 

„Reakcja hydrodynamiczna strumienia       

cieczy na nieruchomą przeszkodę” 

 

Data dwiczenia: 

06.04.2010r. 

 

Grupa 13A 

WIMiR 

Mleczko Agnieszka 

Ocena: 

 
 
 
 

1.  Cel dwiczenia: 

 

Celem  dwiczenia  jest  doświadczalne  wyznaczenie  reakcji  wywieranej  przez  strumieo 

wody  na  płytkę,  a  następnie  porównanie  wyników  doświadczenia  z  wartością  reakcji 
uzyskaną na drodze teoretyczno-obliczeniowej. 
 
 
 
 

2.  Schemat stanowiska pomiarowego: 

 

1 – płyta 
2 – struga wody 
3 – dysza 
4 – układ 
prętowy 
5- wskaźnik               
kątowy 
6 – obudowa 
7 – zawór 
8 – rotametr 
9 – łącznik 
10. odpływ wody 
 

 
Opis: 

Płyta  płaska  czołowa(1)  pod  wpływem  reakcji  hydrodynamicznej  strumienia  cieczy 

wypływającej  z  dyszy  (2)  przemieszcza  się  pionowo,  przy  czym  układ prętowy  (6)  zapewnia 
utrzymanie  prostopadłego  położenia  płyty  względem  napływającego  strumienia  cieczy. 
Wielkośd  odchylenia  prętów(6)  od  pionu  można  odczytad  ze  wskaźnika  kątowego  . 

(3).Natężenie  przepływu  cieczy  mierzymy  rotametrem  (4)  a  jego  wartośd  możemy 
kontrolowad za pomocą zaworu(5).Obudowa(7) zapewnia swobodny przepływ wody .  

 
 
 
 

3.  Schemat zawieszenia płytki: 

 

m

r

 – masa tarczy 

m

pr

 – masa pręta 

m

p

 – masa płyki 

 
 
 
 

4.  Dane: 

 

masa płytki m

pł 

=0.06690[kg] 

masa tarczy m

r 

=0.04525[kg] 

masa prętów  m

pr

= 0.01705[kg] 

średnica dyszy d =0.004[m] 

gęstośd wody 











3

1000

m

kg



 

przyspieszenie ziemskie  g = 









2

81

.

9

s

m

 

 
 
 
 
 
 
 
 

5.  Metodyka pomiarów: 

 

Przed  przystąpieniem  do  dwiczenia  sprawdzid  sprzęt  pomiarowy  i  badany.  Pomiary 

przeprowadzamy  dla  kilku  ustalonych  wartości    wychylenia  płyty  ,ustalając  każdorazowo 
wartośd natężenia strumienia wody. Cały cykl pomiarowy powtarzamy trzykrotnie. 
 
 
 
 

6.  Metodyka obliczeo: 

 

Zależnośd między siłami ciężkości i kątem wychylenia układu a reakcją strumienia wody 

wyznacza się w oparciu o zasadę prac przygotowanych. 

Reakcji strumienia cieczy R przeciwdziałają siły ciężkości P = m∙g elementów ruchomych 

prętów, które można przyłożyd w ich środkach ciężkości . 
 
 
 
 

7.  Pomiar: 

 

L.p. 

α[°] 

𝑄

1

 [

𝑙

ℎ

] 

𝑄

2

 [

𝑙

ℎ

] 

𝑄

3

 [

𝑙

ℎ

] 

𝑄

ś𝑟

 [

𝑙

ℎ

] 

𝑅

𝑑𝑜ś

 [

𝑚

3

𝑠

] 

1. 

12 

215 

215 

215 

215 

5.97∙10

-5

 

2. 

22 

290 

290 

290 

290 

8.06∙10

-5

 

3. 

38 

385 

385 

390 

387 

1.075∙10

-4

 

 
 
 
 

8.  Obliczenia: 
 

Teoretyczne obliczenie reakcji strumienia na płytkę: 







tg

g

m

m

m

R

l

pl

pr

teor











 

R

teor1

 = (0.0669 0.04525 0.01705) ∙ 9.81 ∙tg12°  = 0.2694 [N] 

Rt

eor2

 = (0.0669 0.04525 0.01705) ∙ 9.81 ∙tg22°  = 0.5124 [N] 

R

teor3

 = (0.0669 0.04525 0.01705) ∙ 9.81 ∙tg38°  = 0.9902 [N] 

 
 
Rzeczywiste obliczenie reakcji strumienia na płytkę: 

2

2

4

V

d

R

rz













 

 

𝑅

𝑟𝑧1

=  

4

𝜋

 ∙ 

1000

0.004

2

  ∙ (5.97  ∙ 10

−5

)

2

= 0.2836 [𝑁] 

 

𝑅

𝑟𝑧2

=  

4

𝜋

 ∙ 

1000

0.004

2

  ∙ (8.06  ∙ 10

−5

)

2

= 0.5170 [𝑁] 

 

𝑅

𝑟𝑧1

=  

4

𝜋

 ∙ 

1000

0.004

2

 ∙ (1.075  ∙ 10

−4

)

2

= 0.9196 [𝑁] 

 
 
 
Błąd względny pomiarów: 

%

100







R

R

R

teor



 

 

𝜀

1

=   

0.2836 − 0.2694

0.2836

 ∙ 100%  = 5% 

 

𝜀

2

= | 

0.5170 − 0.5124

0.5170

 ∙ 100% | = 0.8% 

 

𝜀

3

= |

0.9196 − 0.9902

0.9196

 ∙ 100%| = 7.6% 

 

 
 
 

9.  Wnioski: 
 
Opierając  się  na  celu  dwiczenia  należy  szczególną  uwagę  zwrócid  na  różnice  pomiędzy 

reakcją hydrodynamiczną (teoretyczną) a obliczeniową. Dokonane przez nas pomiary okazały 
się  byd  obarczonymi  pewnym  błędem,    nawet  7.6  %.  Wynika  to  z  małej  sprawności 
stanowiska pomiarowego  ), które przez swą budowę generowała dodatkowe straty energii 
przez m.in. połączenie dyszy z obudowa, niedokładnośd pomiaru rotametrem.