Wyznaczanie rozkładów prędkości

SPRAWOZDANIE Wyznaczanie rozkładów prędkości i współczynników de Saint Venanta w kanale otwartym (α) 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest określenie profili prędkości przy przepływie w kanale otwartym dla  wybranych pionów i poziomów analizowanego przekroju pomiarowego oraz wykreślenie izotach  dla tego przekroju. 2. Krótkie wprowadzenie teoretyczne na temat przyczyn określania współczynników α i β, metod  wyznaczania oraz zasada działania rurki Prandla W obliczeniach projektowych kanałów otwartych często rozważany jest przypadek  jednowymiarowego przepływu ustalonego. Do odwzorowania takiego przepływu najczęściej  stosowany jest jednowymiarowy model przepływu cieczy lepkiej. Jego podstawę stanowią  równanie ciągłości przepływu: Q = ∫ A vdF  = v śr F  =  const (gdzie A jest polem przekroju poprzecznego strumienia, v-prędkością, natomiast vśr - średnią  prędkością przepływu w kanale), oraz równanie Bernoulliego dla cieczy lepkiej, które można  zapisać w postaci: z 1+ p 1 ρ g + v 1 2 2g = z 2 + p 2 ρ g + v 2 2 2g + ∑  h str 1−2 (gdzie z określa wzniesienie punktu nad przyjętym poziomem porównawczym, p jest ciśnieniem, ρ  gęstością cieczy, v prędkością, Σhstr1-2 określa wysokość strat energii mechanicznej na odcinku  między punktami 1 i 2). Analizowanie poszczególnych linii prądu jest niewygodne, a często wręcz  niemożliwe. Najczęściej stosuje się równanie Bernoulliego dla całego strumienia cieczy. W  przypadku strumienia wielkości charakteryzujące przepływ mogą przyjmować zróżnicowane  wartości w obrębie jednego przekroju poprzecznego. W związku z nierównomiernym rozkładem  prędkości w przekroju poprzecznym, przy zastosowaniu równania Bernoulliego dla całego  strumienia pojawia się problem, w jaki sposób uwzględnić nierównomierny rozkład prędkości i  jednocześnie wyznaczyć reprezentujące cały przekrój prędkości występujące w członach  związanych z energią kinetyczną. Ta sama kwestia dotyczy sposobu określenia reprezentatywnych  dla całego przekroju wartości ciśnienia oraz wielkości z występujących w równaniu Bernoulliego. Jeśli za reprezentatywne uznamy wartości członów trójmianu Bernoulliego uśrednione względem  strumienia masy, wówczas każda wielkość w trójmianie Bernoulliego musi zostać uśredniona  zgodnie z formułą: w − =− 1 ρ śr vśr F ∫ A ρ wvdF gdzie w jest średnią w strumienia masy wartością wielkości w, ρ  ... zobacz całą notatkę