[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Politechnika Wroc˙awskaPolitechnika WrocławskaInstytut Techniki Cieplneji Mechaniki PłynówTemat:Badanie modelowego przelewu mierniczegonr.ćw:4.17.Rafał CisowskiM - E rok III sekcja 3Data wykonania ćwiczenia:20.11.1995Data i ocena:Uwagi prowadzącego:1.Cel ćwiczenia :lwykonanie pomiarów dla modelu o znanej skali podobieństwa liniowegollsporządzenie charakterystyki rzeczywistego przelewu mierniczego na podstawie wykonanych pomiarówl2.Rozpatrywane zagadnienie :Przelew mierniczy pozwala określić natężenie przepływu strumienia cieczy na podstawie pomiaru wysokości spiętrzenia cieczy.Znając kształt przelewu ( równanie dA = b(z)dz ) oraz wzór na prędkośćPo podstawieniu do wzoru :i scałkowaniu otrzymujemy ostatecznie równanie strumienia przepływu w funkcji h dla przelewu prostokątnego :Współczynnik przepływu określa równanie :Siłami decydującymi w tym ruchu są siły ciężkości dlatego warunkiem częściowego podobieństwa przelewów jest równość liczb Froude`a.Dlatego wartości rzeczywiste wyliczamy ze wzorów :3.Schemat stanowiska :W - wodowskaz kolcowyT - termometrE - przelew mierniczyK - koryto modeloweR - zawórS - siatka uspakająca przepływ4.Wyniki pomiarów :WARUNKI DOŚWIADCZENIA :lT = 17,4 OC = 290,4 K - temperatura płynullρ = 998,704 kg/m3 - gęstość płynullb = 0,03 mllhO = 0,005 m - minimalne spiętrzeniellζl = 1,21 - skala podobieństwa liniowegolTabela wynikówL.pm/4,77[kg]t[s]h`[m]hrz[m]Qm[10-3 m3/s]Qrz[10-3 m3/s]μ1.135,360,0160,0190,1350,2170,5012.129,310,0220,0270,1620,2610,3733.124,050,0270,0330,1980,3190,3354.236,050,0280,0340,2640,4250,4245.227,850,0320,0390,3420,5510,4496.222,220,0370,0450,4290,6910,4537.220,230,0400,0480,4720,7600,4438.219,030,0440,0530,5010,8070,4089.216,170,0480,0580,5900,9500,42210.213,430,0530,0640,7111,1450,43811.210,690,0600,0730,8931,4380,45712.210,180,0650,0790,9381,5110,425PRZYKŁADOWE OBLICZENIA ( dla pomiaru 12.) :1.Natężenie przepływu (modelowe i rzeczywiste )* 10-3 m3/s2.Wysokość spiętrzenia rzeczywistego hrzm3.Wyznaczanie współczynnika przepływu μ5.Rachunek błędów :Obliczenia przeprowadzono dla pomiaru nr 12.1.Błąd wartości Qm :Δt = 0,01 sΔm = 0,005 kgm3/sδQ = (ΔQ/Q) * 100 % = (0,00141 / 0,938) * 100 % = 0,15 %2.Błąd wartości współczynnika μ :Δh = 0,001 mΔQ = 0,0014 * 10-3 m3/sδμ = (Δμ / μ) * 100 % = (0,0006 / 0,425) * 100 % = 0,15 %6.Wykres charakterystyki przelewu rzeczywistego :7.Wykres charakterystyki przelewu modelowego :8.Nałożenie charakterystyk :9.Wnioski końcowe :1).Punkty pomiarowe sporządzone w czasie doświadczenia odbiegają wartością od charakterystyki teoretycznej opisanej wykładniczą funkcję rosnącą Q = C * f ( h1,5 ).Rozbieżności można uzasadnić dużą bezwładnością zwierciadła cieczy w wodowskazie, co powodowało niedokładny odczyt wartości h` ( wysokość spiętrzenia ).2).Na podstawie pomiarów wykonanych na modelu o znanej skali liniowej ξl można sporządzić charakterystykę rzeczywistego przelewu mierniczego.3).Spełnienie wszystkich liczb podobieństwa (Froude'a, Eulera, Reynoldsa, Strouhala) jest niemożliwe (skrypt „Mechanik płynów” pod redakcją Krystyny Jeżowskiej-Kabsch).Ponieważ w czasie doświadczenia dominującą siłą jest siła ciężkości ,więc w czasie obliczeń podobieństwa wykorzystano równość Froude'a.4.) Przelew mierniczy jest bardzo wygodną metodą pomiaru natężenia przepływu.Wyznaczenie wartości Q ogranicza się do pomiaru wartości spiętrzenia, co daje poprawne wyniki po spełnieniu warunku niezwilżania dolnej ściany przelewu.5.) Błędy wynikające z obliczeń mają niewielki wpływ na otrzymane wyniki ponieważ ich wartości są niewielkie [ Pobierz całość w formacie PDF ]