W pliku tekstowym omówiono takie tematy jak: strumień objętości powietrza - wyznaczenie współczynnika Corriolosa; stosunek prędkości średniej do maksymalnej; współczynnik oporu liniowego; wzór Hagena Passenielle’a. Cała treść opracowania zajmuje 1,5 strony. Znajdują się w nim definicje oraz wzory.
37 Srumień objetości powietrza. Wyznaczenie współczynnika Corriolosa.
Określenie rozkładu prędkości polega na przyporządkowaniu wartości prędkości każdemu punktowi tego przekroju. W przewodzie o przekroju kołowym poszczególne punkty można wybrać na pięciu okręgach o promieniu rk i prostopadłych względem siebie średnic. Strumień objętość przepływu wynosi. , n- liczba punktów powłokowych, Vi - prędkość zmienna w tej części przekroju ;Fi - powierzchnia przekroju. Przy przepływie osiowo symetrycznym, gdy prędkość przepływu nie zależy od kata kierunkowego pomiaru prędkości upraszcza się, strumień objętości wynosi:. Elementarna energia kinetyczna płynu o stałej gęstości ρ przepływającego w jednostce czasu przez przekrój przewodu o powierzchni F jest równa: . Gdzie : dm - elementarna masa ; dV - elementarna objętość płynu przepływającego przez powierzchnię dF w jednostce czasu. Skąd: dla przekroju kołowego: .Współczynnik Corriolliossa nazywamy stosunek energii kinetycznej strumienia płynu do energii jaką miałby ten strumień -gdyby jego prędkość w całym przekroju była równa prędkości średniej . Energia kinetyczna płynu pomniejszającego się w całym przekroju z prędkością vŚr przypadając na jednostke czasu jest równa: dlatego dla przewodu kołowego: 38 Stosunek prędkości średniej do max. Cel ćwiczenia określa Vśr/Vmax przy przepływie płynu przez przewód w zależności od liczby Reynoldsa. W ćwiczeniu bada się przepływ powietrza przez przewód o przekroju kołowym. Założenia: płyn lepki nieściśliwy, przepływ ustalony, przewód kołowy o średnicy D. Układ współrzędnych taki, że pokrywa się z osią przewodu. Równanie Novera-Stokesa dla ruchu laminarnego: 1/ro*dp/dt=ni*(d2v/dr2+1/r*dv/dt) gdzie p-ciśnienie, ro- gęstość, ni- kinematyczny współczynnik lepkości. dp/dz = -deltap/l=const. Delta p- różnica ciśnień miedzy przekrojami odległymi od siebie o l.a)-1/ro*deltap/l=ni(d2v/dr2+1/r*dv/dr) b)-1/ro*deltap/l= =ni*1/r*dv/dr*(r*dv/dr)+1. Po scałkowaniu mamy: 3. -1/ro*deltap/l*r2/4=ni(v(r)+c1*r+c2) gdy v=R- v=0 -prędkość na powierzchni kontaktu z ciałem stałym. v(r)= delta*R2/4*(1-(r2/R2)) z czego wynika że vmax=v(r=0)=(delta*R2)/4mi. Q=całka vd*F=2pi*calka v(r)dr=pi/8*(lambda*p*k4)/(mi*l) gdzie mi to dynamiczny współczynnik lepkośći.Vśr=Q/F=(deltap*R2)/(8mi*l), Vśr= ½*vmax - w ruchu.
W przepływie turbulentnym prędkość nieznacznie maleje w podstawowym rdzeniu strumienia płynu i szybko maleje przy ścianach. 39 Współczynnik oporu liniowego Podczas przepływu płynu przez występują straty ciśnienia na oporach zwanych lokalnymi, poprzez co występują zmiany kierunków oraz modułów wektorów prędkości. Występujące zawirowania powodują większe straty od strat występujących podczas przepływu przez odcinek prostoliniowy. Występują one na skutek nagłego zwężenia i rozszerzenia przewodu o stałej średnicy, zakrzywienia przewodu, konfuzora (stożkowy). Strat na oporze liniowym
(…)
…, konfuzora (stożkowy). Strat na oporze liniowym : , -bezwzględny współ. oporu odniesiony do prędkości za przeszkoda zależy od kształtu elementu wywierającego opór, prędkość przepływu gęstości, lepkości płynu. W przepływie laminarnym ρ maleje ze wzrostem Re. Natomiast przy przepływie turbulentnym ξ jest wartością stałą.
Stała ciśnienia przy oporze: -liniowym , -lokalnym .
Zmiana ciśnienia związana…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)