Wyznaczanie rozkładów prędkości

Nasza ocena:

3
Pobrań: 378
Wyświetleń: 1904
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Wyznaczanie rozkładów prędkości - strona 1 Wyznaczanie rozkładów prędkości - strona 2 Wyznaczanie rozkładów prędkości - strona 3

Fragment notatki:


Wyznaczanie rozkładów prędkości  współczynników de Saint Venanta w kanale  otwartym Celem ćwiczenia było określenie profilu prędkości przy przepływie w kanale  otwartym dla wybranych pionów i poziomów analizowanego przekroju pomiarowego oraz  wykreślenie izotach dla tego przekroju. Dodatkowym celem ćwiczenia było wyznaczenie wartości współczynników de Saint – Venanta α i β które określają stosunek rzeczywistej energii kinetycznej lub rzeczywistej pędu  strumienia do -odpowiednio- energii kinetycznej lub pędu, obliczanych przy założeniu  prędkości średniej w przekroju strumienia. Współczynniki de Saint-Venanta są ściśle związane z rozkładem prędkości w  przekroju poprzecznym strumienia, stąd też znajomość tego rozkładu jest podstawową  informacją umożliwiającą wyznaczanie ich wartości. Jeśli możliwe jest opisanie rozkładu  prędkości zależnością funkcyjną wówczas współczynniki α i β mogą być wyznaczane  bezpośrednio z relacji       Wartości liczbowe współczynników de Saint-Venanta α i β zależą od rodzaju ruchu i  kształtu przekroju poprzecznego. W przypadku przepływu pod ciśnieniem w przewodach  kołowych współczynniki te przyjmują wartości α=2 oraz β=1,33 dla ruchu laminarnego oraz  zbliżone do 1,05 w ruchu turbulentnym. W przypadku kanałów otwartych wartość  współczynnika α waha się w przedziale  dla ruchu turbulentnego, zaś w przypadku  ruchu laminarnego przyjmuje wartości nieco większe. W większości zagadnień przepływu w kanale otwartym występuje ruch turbulentny.  W takiej sytuacji profil prędkości może być określany na podstawie pomiarów prędkości  lokalnej, w wybranych punktach przekroju. Jeśli w analizowanym przekroju wybrane zostaną  punkty dla niego reprezentatywne, w którym pomierzona zostanie prędkość przepływu,  współczynnik α może być wyznaczony zgodnie z formułą:                                        Zaś β:                                                         Gdzie: N- liczba wszystkich punktów, w których dokonywano pomiarów   prędkości,              -  wycinek pola przekroju poprzecznego przyporządkowanego i-temu  punktowi Vśr- prędkość średnia w przekroju określana:    Nierównomierne rozkłady prędkości:    Rurka Prandla Jest to przyrząd należący do klasy tzw.  rurek piętrzących , w których do pomiaru  prędkości lokalnej wykorzystywane jest zjawisko zmiany energii kinetycznej w potencjalną.  Budowa rurki Prandla: Ruch laminarny w przewodzie pod ciśnieniem Ruch turbulentny w przewodzie pod ciśnieniem

(…)

…, zakończonym
pólkolistą główką, którą należy ustawić w punkcie pomiaru prędkości przeciwnie do kierunku
przepływu strumienia. Wewnątrz rurki znajdują się dwa kanaliki.
Ustawienie przyrządu podczas pomiaru.
Do jednego z kanalików wpływa woda otworem umieszczonym w osi rurki – w centralnym
punkcie główki, zaś do drugiego – szczeliną na pobocznicy rurki. Szczelina ta umożliwia
pomiar ciśnienia statycznego (często hydrostatycznego), panującego na głębokości, na jaką
zanurzona została rurka. Z kolei energia kinetyczna cieczy wypełniającej przewód w osi rurki,
zostaje zamieniona w energie potencjalną, co uwidacznia się dodatkowym wzrostem
ciśnienia w stosunku do statycznego. Zwiększone ciśnienie to ciśnienie spiętrzone. Analizując
przyrost ciśnienia w centralnym odcinku rurki, można wnioskować o prędkości cieczy
opływającej przyrząd pomiarowy. Kanaliki są podłączone przewodami do ramion manometru
różnicowego lub dwóch piezometrów. Na podstawie mierzonej różnicy ciśnieniem spiętrzenia
a ciśnieniem statycznym określana jest prędkość lokalna, zgodnie z formułą:
gdzie psp- ciśnienie spiętrzenia w badanym punkcie
Pst- ciśnienie statyczne w badanym punkcie.
Jeżeli pomiaru różnicy ciśnień dokonano za pomocą…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz