AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
im. St. Staszica w Krakowie
WYDZIAŁ GÓRNICTWA I GEOINŻYNIERII
ZOD JAWORZNO
STUDIA NIESTACJONARNE
LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW
Temat ćwiczenia:
Pomiar współczynnika lepkości powietrza
WYKONALI:
Piętoń Ludwik
Peciak Krzysztof
DATA WYKONANIA: 02.06.2012R
1. SCHEMAT STANOWISKA:
2. OPIS ĆWICZENIA:
Aby wyznaczyć współczynnik lepkości powietrza mierzymy objętość uwolnionej cieczy ze zbiornika w zadanym czasie , a także objętość powietrza, które przez szklaną rurkę dostaje się do zbiornika.
Podczas ćwiczenia odczytujemy największe wskazanie na manometrze . Ilość uwolnionej cieczy mierzymy zlewką laboratoryjną .
3. WZORY WYKORZYSTYWANE W ĆWICZENIACH:
a) Wzór Hagen'a-Poisseuilla:
gdzie:
Q - objętościowe natężenie przepływu płynu (w ćwiczeniu powietrza)[m3/s]
Δp - strata ciśnienia na odcinku rurki o długości L [Pa]
D - wewnętrzna średnica rurki (promień R = 0,5D) [m]
μ - dynamiczny współczynnik lepkości płynu [Pa*s]
b) Wzór na dynamiczny współczynnik lepkości powietrza:
gdzie:
V - objętość powietrza, które w czasie t przepłynęło przez szklaną rurkę (przyjęto, że jest ona równa objętości wody, która w tym czasie wypłynęła z butli aspiratora) [m3]
c) Liczba Reynolds'a:
gdzie:
υ - kinematyczny współczynnik lepkości powietrza [m2/s]
d) Średnia prędkość powietrza:
e) Średnia arytmetyczna współczynnika lepkości:
n - liczba pomiarów
f) Obliczanie odchylenia standardowego:
g) Przedział ufności dla wartości średniej:
4. STAŁE PRZYJĘTE W ĆWICZENIU:
- średnica rurki przyrządu: D = 0,0031 [m]
- długość rurki przyrządu: L = 1 [m]
- współczynnik kinematycznej lepkości powietrza: ν = 1,6 * 10 -5 [m2/s]
- π = 3,14
- tα = 2,262157158
4. TABELA WYNIKÓW:
|
|
|
|
Dynamiczny współczynnik lepkości powietrza µ [Pa*s] |
Objętościowe natężenie przepływu płynu Q |
Liczba Rey-nolds'a |
|
Nr pomi-aru |
Czas |
Objętość wody [m3] |
Ciśnienie dyna- |
|
[m3/s] |
Re |
Vśr |
|
[s] |
|
miczne Pd |
|
|
|
[m/s] |
|
|
|
[Pa] |
|
|
|
|
1 |
6,77 |
0,000228 |
262 |
1,76247E-05 |
0,0000337 |
864,957652 |
4,46430 |
2 |
6,87 |
0,000216 |
253 |
1,82301E-05 |
0,0000314 |
807,5058567 |
4,16777 |
3 |
6,93 |
0,000219 |
246 |
1,76356E-05 |
0,0000316 |
811,6327204 |
4,18907 |
4 |
8,00 |
0,000249 |
236 |
1,71779E-05 |
0,0000311 |
799,3887405 |
4,12588 |
5 |
6,32 |
0,000191 |
227 |
1,70167E-05 |
0,0000302 |
776,1844819 |
4,00611 |
6 |
7,02 |
0,000205 |
220 |
1,70676E-05 |
0,0000292 |
750,0071708 |
3,87100 |
7 |
7,25 |
0,000195 |
211 |
1,77727E-05 |
0,0000269 |
690,7887745 |
3,56536 |
8 |
7,23 |
0,000190 |
203 |
1,75004E-05 |
0,0000263 |
674,9381401 |
3,48355 |
9 |
7,07 |
0,000182 |
192 |
1,68972E-05 |
0,0000257 |
661,1509723 |
3,41239 |
10 |
7,33 |
0,000178 |
184 |
1,71660E-05 |
0,0000243 |
623,6841316 |
3,21901 |
Średnia arytmetyczna współczynnika lepkości μśr |
[kg/m*s] |
1,74089E-05 |
|||||
Odchylenie standardowe Sμ |
[kg/m*s] |
4,16008E-07 |
|||||
Przedział ufności |
[kg/m*s] |
0,0000171113 < 0,0000174089 < 0,0000177065 |
|||||