Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Laboratorium z Maszyn przepływowych

Temat ćwiczenia: ”Pomiar bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego”

GIG Wodzisław Śl. WYKONAWCY:

Grupa zaoczna II Klyszcz Krzysztof

Rok 2007/2008 Matyjak Mariusz

Nyrek Michał

I. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie wartości współczynnika oporu liniowego-wyznaczenie zależności λ(Re)

II. Schemat stanowiska pomiarowego

0x08 graphic
0x01 graphic

III. Wzory:

λ=0x01 graphic

λ- współczynnik oporu liniowego

D- średnica badanego przewodu [m]

L- długość odcinka pomiarowego badanego przewodu [m]

ρ- gęstość powietrza [kg/m3]

Vśr- średnia prędkość przepływu powietrza w badanym przewodzie [m/s]

vśr=0,80x01 graphic
[m/s]

Dp- średnica przewodu z zainstalowaną sondą Prandtla [m]

Re=0x01 graphic

Re- liczba Reynoldsa

υ- kinematyczny współczynnik [m2/s]

0x01 graphic
[Pa]

Δp- liniowa strata ciśnienia dla U-rurki

h1,h2- wysokość słupków cieczy manometrycznej w ramionach U-rurki [m]

ρc1- gęstość cieczy manometrycznej w U-rurce [kg/m3]

g- przyspieszenie ziemskie [m/ s2]

IV. Przyjęte wartości liczbowe:

Gęstość powietrza ρ

ρ =1.2[kg/m3]

Gęstość cieczy manometrycznej w U-rurce(woda) ρc1

ρc1=1000 [kg/ m3]

Średnica przewodu z zainstalowaną sondą Prandtla Dp

Dp=0.024 [m]

Kinematyczny współczynnik lepkości powietrza υ

υ =15,8*10-6 [m2/s]

Przyspieszenie ziemskie g

g=9.81 [m/ s2]

Warunki panujące laboratorium:

-Temperatura: 21.2 OC

-Ciśnienie: 743[mm Hg]

-Wilgotność: 73%

V. Tabele wykonywanych pomiarów:

  1. Rura żółta(cienka)

Dane:

D=0,0125m

L=1,5m

Stratę ciśnienia Δp mierzymy za pomocą manometru typu U-rurka, natomiast ciśnienie dynamiczne w osi badanego przewodu pd za pomocą manometru elektronicznego z wyświetlaczem cyfrowym.

L.p.

Ciśnienie dynamiczne

pd [kPa]

Różnica ciśnień

Δ h

[mm H2O]

Średnia prędkość

Vśr [m/s]

Współczynnik oporu liniowego λ

Liczba Reynoldsa Re

1

0,005

11

0,269

0,021

212,988

2

0,010

20

0,381

0,019

301,210

3

0,015

32

0,466

0,020

368,906

4

0,020

40

0,538

0,019

425,976

5

0,025

50

0,602

0,019

476,255

6

0,033

66

0,702

0,018

555,404

7

0,042

78

0,780

0,017

617,297

8

0,050

93

0,851

0,017

673,527

9

0,059

108

0,925

0,017

731,637

10

0,068

122

0,993

0,017

785,460

  1. Rura szara(średnia)

Dane:

D=0,024m

L=1,5m

Ciśnienie dynamiczne w osi przewodu pd i liniową stratę ciśnienia Δ pstr Mierzymy za pomocą manometrów elektronicznych z wyświetlaczem cyfrowym.

L.p.

Ciśnienie dynamiczne

pd [kPa]

Strata ciśnienia

Δ pstr [kPa]

Średnia prędkość

Vśr [m/s]

Współczynnik oporu liniowego λ

Liczba Reynoldsa Re

1

0,005

0,006

0,073

0,030

110,931

2

0,010

0,014

0,103

0,035

156,880

3

0,015

0,025

0,126

0,042

192,138

4

0,020

0,032

0,146

0,040

221,862

5

0,025

0,039

0,163

0,039

248,050

6

0,042

0,064

0,212

0,038

321,509

7

0,068

0,101

0,269

0,037

409,094

8

0,097

0,140

0,322

0,036

488,601

9

0,127

0,179

0,368

0,035

559,075

10

0,163

0,225

0,417

0,035

633,377

  1. Rura zielona(gruba)

Dane:

D=0,048m

L=3m

L.p.

Ciśnienie dynamiczne

pd [kPa]

Strata ciśnienia

Δ pstr [kPa]

Średnia prędkość

Vśr [m/s]

Współczynnik oporu liniowego λ

Liczba Reynoldsa Re

1

0,010

0,001

0,026

0,040

78,44017

2

0,020

0,002

0,037

0,040

110,9312

3

0,030

0,003

0,045

0,040

135,8624

4

0,040

0,004

0,052

0,040

156,8803

5

0,050

0,005

0,058

0,040

175,3976

6

0,089

0,009

0,077

0,040

234,0095

7

0,126

0,013

0,092

0,041

278,435

8

0,168

0,017

0,106

0,040

321,509

9

0,210

0,021

0,118

0,040

359,458

10

0,256

0,026

0,131

0,041

396,8794

VI. Wykres

0x01 graphic

Załączniki:

VII. Wnioski:

Pomiar bezwymiarowego współczynnika oporu liniowego

- 8 -

Kraków 2008

L

D

Dp

U-rurka

Manometr

Elektroniczny

Manometr

Elektroniczny

Wentylator