To tylko jedna z 5 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
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)