WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Mechanik Płynów

Wyznaczanie krytycznej liczby Reynoldsa dla przepływów w rurociągach

Prowadzący: dr inż. Michał Frant

Grupa: L2X1S1 podgrupa A

Skład grupy:

1. Andrzejewski Robert

2. Bartoszewski Michał

3. Bednarczyk Michał

4. Betler Martyna

5. Bojarska Aleksandra

7. Budzynowski Łukasz

8. Cichowlas Igor

9. Chmiel Marcin

10. Stefan Darwaj

Krytyczną liczbą Reynoldsa nazywany tę wartość liczby Re, przy której przepływ laminarny zaczyna przechodzić w przepływ burzliwy (turbulentny). Dla przepływów w rurociągach wartość krytycznej liczby Reynoldsa waha się w szerokich granicach:

2320<Rekr<50000

Wzory niezbędne do obliczenia krytycznej liczby Reynoldsa:

Wydatek objętościowy:

$Q = \frac{V}{t}$ [$\frac{\text{cm}^{3}}{s}$]

V[cm³] - objętość wody uchwyconej w naczyniu pomiarowym

t [s] - czas napełniania naczynia

Średnia prędkość przepływu w rurze pomiarowej:

$V = \frac{Q}{F}$ = $\frac{4Q}{\pi d^{2}}$ [$\frac{\text{cm}}{s}$]

d[cm] - średnica rury pomiarowej

Krytyczna liczba Reynoldsa:

Re_kr = $\frac{\text{Vd}}{\nu}$

ν [$\frac{\text{cm}^{2}}{s}$] - kinematyczny współczynnik lepkości. Jego wartość można odczytać z

wykresu ν=f(t) znajdującego się w laboratorium, lub obliczyć samodzielnie

korzystając z zależności:

ν_t= $\frac{0,0178}{0 + 0,0337T + 0,000221T^{2}}$ [$\frac{\text{cm}^{2}}{s}$]

T[^oC] -temperatura przepływającej wody

_WNIOSKI:

Teoretyczna wartość dolnej krytycznej liczby Reynoldsa wynosi 2320. W naszym ćwiczeniu otrzymaliśmy 2353 (najbardziej zbliżony wynik). Natomiast górna wartość teoretyczna to 50000, a w naszym ćwiczeniu wyniosła prawie 10-krotnie mniej- 5785 (średnia z 4 pomiarów).

Niedokładność pomiarów wynika między innymi z drgań stołu czy rozchodzenia się fal dźwiękowych.

Do przyczyn nieotrzymania oczekiwanego wyniku możemy zaliczać również to, że woda z barwnikiem wypływała szybciej niż sama woda.

Nie uwzględniamy niedokładności pomiaru wynikającej na przykład z szybkości reakcji osoby mierzącej czas, ponieważ miało to niewielki wpływ na wyniki.

Jeśli wyniki pomiaru miałyby być idealnie dobre musielibyśmy dobrać odpowiednio odizolowany układ.