SPRAWOZDANIE – Mechanika płynów - laboratorium
Wyznaczanie średniej prędkości przepływu gazu oraz badanie jej rozkładu w przekroju rurociągu
Paweł Magiera
Gr. lab. 10
MiBM
1. Dane
D-średnica przewodu D=0,5[m]
v=15,68∙10-6m2s
ρn=1,277kgm3-gęstość gazu w warunkach normalnych
p=98 953Pa-ciśnienie w przekroju pomiarowym
p=pb-ρm *g*h=99600-825*9,81*0,08=98 953 Pa
φ=0,65-wilgotność względna powietrza
p''=2352 Pa-ciśnienie pary nasyconej
T=294.1 [K]
Tn=273.1 K-temperatura naturalna
pn=1 000 000 Pa-ciśnienie normalne
ρ''=0,0174kgm3- gęstość pary nasyconej
Δh=0,110m
2. Wyznaczenie gęstości powietrza wilgotnego:
ρ= ρn(p-φp")TnpnT+φρ" =1,167 kgm3
3. Metoda Nikuradse:
Wyznaczanie prędkości maksymalnej gazu:
pdmax=ρm∙g∙hdmax=825∙9.81∙0,08=647,46 [Pa]
cmax=2∙pdmaxρ=2∙647,461,167=33,31ms
Wyliczanie liczby Reynoldsa
Re=cmax∙Dv=31,84∙0,515,68∙10-6=1 015 306,12
do odczytania z wykresu-log10 1 015 306,12=6,007
Odczytany stosunek cśr do cmax=> A=0,87
Ostateczne wyliczenie średniej prędkości cśr
cśr=A∙cmax=0,87 ∙33,31=28,9797 ms
Strumień objętości gazu (Tutaj „A” jest polem przekroju rurociągu)
V=A∙cśr=0,196∙28,9797=5,68m3s
4. Metoda równych pól
Metodyka wyliczania pdi
pd1=ρm∙g∙hd1=825∙9.81∙0,015=121,40Pa
Metodyka obliczania c
c1=2∙pd1ρ=2∙121,401,167=14,42ms
L.p.
hdi mm
pdi [Pa]
ci ms
cśr ms
1
15
121,4
14,42
21,33
2
24
194,24
18,25
3
30
242,80
20,4
4
38
307,54
22,96
5
49
396,57
26,07
6
60
485,6
28,85
7
52
420,85
26,86
8
43
348,01
24,42
9
242,8
10
21
169,96
17,07
11
16
129,49
14,9
Promienie, na których leżą punkty pomiarowe, obliczamy wg. wzoru:
N=5 – liczba pierścieni, na które podzielony został poprzeczny przekrój rurociągu
r1=79 mm r2=137 mm r3=177 mm r4=209 mm r5=237 mm
Rozkład prędkości w różnych odległościach od osi rurociągu
Odległość od osi rurociągu [mm]
Prędkość [m/s]
miromaj123