Górnictwo i Geologia Grupa 1/2
MECHANIKA PŁYNÓW
Sprawozdanie 1
Temat: Pomiar współczynnika lepkości powietrza.
Chmiel Karolina Biernat Anna
Klaja Przemysław
WSTĘP TEORETYCZNY: Lepkość – zdolność płynu do przekazywania pędu pomiędzy warstwami poruszającymi się z różnymi prędkościami.
Liczba Reynoldsa – Określa w sposób jednoznaczny charakter przepływu wiążąc ze sobą wielkości gęstości, lepkości, prędkości przepływu i rozmiary rury. Liczbę Reynoldsa można opisać jako stosunek sił bezwładności do sił tarcia przepływającego medium.
F
p
p
R e
∗ v 2∗ d 2
∗ v∗ d
=
bezw =
=
Ftarcia
∗ v∗ d
Należy przyjmować, że dla Re < 2300 mamy do czynienia z przepływem laminarnym a dla Re > 3000 z przepływem turbulentnym (burzliwym).
Do obliczania współczynnika lepkości powietrza stosuje się wzór:
∗ p∗ D 4∗ t
=
[µ]=[kg/m*s]
128∗ V ∗ L
CEL ĆWICZENIA:
Celem ćwiczenia było doświadczalne wyznaczenie współczynnika lepkości powietrza. Pomiary wykonywaliśmy podczas laminarnego przepływu powietrza przez rurkę szklaną o przekroju kołowym.
SCHEMAT STANOWISKA POMIAROWEGO: 1. Zawór wody
2. Pojemnik z wodą 3. Rurka szklana
4. Manometr
∆ p [Pa]
V [cm3]
t [s]
νśr [m/s]
Re
µ [kg/m*s]
1
254
235
7,5
4,16
841,04
1,84*10-5
2
259
225
7
4,29
872,07
1,83*10-5
3
249
263
8,4
4,17
861,83
1,80*10-5
4
220
178
6,8
3,49
683,31
1,90*10-5
5
204
207
8,1
3,41
700,84
1,81*10-5
6
231
195
6,8
3,82
780,79
1,82*10-5
7
232
260
8,8
3,94
823,42
1,78*10-5
8
215
202
7,6
3,44
699,28
1,83*10-5
9
228
252
8,7
3,87
808,79
1,78*10-5
10
225
225
7,9
3,8
789,72
1,79*10-5
µśrednie=1,818*10-5 [kg/m*s]
V
ν =
śr
⋅ r 2
π
⋅ t 0.000235
=
=4.16[ m/ s ]
śr
3.14∗0.001552∗7.5
∗ p∗ D 4∗ t
= 128∗ V∗ L
3,14∗254∗0,00314∗7,5
=
=1,84∗10−5[ kg / m∗ s ]
128∗0,000235∗1
F
R e
∗ v 2∗ d 2
∗ v∗ d
=
bezw =
=
Ftarcia
∗ v∗ d
1,2
R e
∗4,16∗0,0031
=
=841,04
1,84∗10−5
Odchylenie standardowe: S =
=2,46∗10−7[ kg / m∗ s ]
4,841,443,246,7240,0640,0414,441,4414,47,84∗10−14
9
Estymacja przedziałowa t dla µ= 95%
t ∗ S
t ∗ S
−
średnie
n
średnie
n
1,818*10-5-(2,262*2,46*10-7)/3,16<µ<1,818*10-5+(2,262*2,46*10-7)/ 3,16
1,8004*10-5<µ< 1,8356*10-5
WNIOSKI:
Otrzymana wartość współczynnika lepkości nie odbiega znacząco od wartości tablicowej, przepływ powietrza w każdej próbie był laminarny o czym świadczy liczba Reynoldsa.