technologia-h3-m

technologia-h3-m, OCHRONA ŚRODOWISKA UJ, Technologia i inżynieria chemiczna w oś

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Kraków 18.11.2015r.Prowadzący: DrTomasz KondratowiczData oddania sprawozdania:…………………………………….Kowalczyk JustynaBiologia środowiskaGrupa T4SPRAWOZDANIE ĆWICZENIE H3Temat ćwiczenia: OKREŚLENIE KRYTYCZNEJ LICZBY REYNOLDSAI WSTĘP TEORETYCZNY:iLiczby podobieństwa,zwane też liczbami kryterialnymi – bezwymiarowe współczynniki stosowane wrównaniach zachowania, opisująceukłady fizycznei sprowadzone dopostaci bezwymiarowej,definiowane zwykle jako stosunek łatwo mierzalnych wielkości wymiarowych lub jako stosunek wyrazówopisujących dany proces w równaniach. Służą one zwykle do upraszczania rachunkówfizycznychiinżynieryjnych,a ich wartość pozwala często na łatwe charakteryzowanie natury opisywanych przez niezjawisk.Najczęściej stosowane liczby podobieństwa to:liczba Euleraliczba Froude'aliczba MachaLiczba Reynolds’aLiczba Froude’ajest to jedna zliczb podobieństwa,opisująca wpływsiły ciężkościnazjawiskaprzepływu płynów.Jej nazwa pochodzi od brytyjskiegoinżyniera Williama Froude’a.Intuicyjnie, liczba Frouda określa stosunek energii kinetycznej cieczy do energii potencjalnejpotrzebnej do odchylenia (wymuszenia)przepływu płynów(cieczy lubgazu).gdzie:v – prędkość przepływu płynu,g – przyspieszenie ziemskie,L – wymiar liniowy.II CEL ĆWICZENIA:Celem ćwiczenia było określenie krytycznej liczby Reynoldsa i zapoznanie się z warunkami przejściaruchu laminarnego w turbulentny na drodze wizualizacji przepływ wody w rurach szklanych o różnejśrednicy przez doprowadzenie do rury cieczy barwnej.1III WYKONANIE ĆWICZENIA:1. Odkręcono zawór (1), w celu napełnienia zbiornika (2) i ustalono stały poziom wody.2. Upewniono się czy zawór (9) jest otwarty do maksymalnego przepływu, a następnie otwartozawór rury (7) o średnicy wewnętrznej 21,6 cm.3. Wyregulowano żądany przepływ wody (1;2;3;2,5;1,5;0,5 [L/min]) za pomocą rotametru (8).4. Po ustaleniu odpowiedniego przepływu wody, wlano do zbiorniczka (3) barwnik.5. Obserwowano jaki strumień wypływa ( czy jest to strumień o ruchu laminarnym czyturbulentnym) oraz temperaturę.6. Wyniki zapisano.S = ()/4 [m2]IV WYNIKI:Średnica rury = 21,6 cm = 0,0216 mPole przekrojuS=S = 0,00036625 m2WSKAZANIEROTAMETRU1,02,03,02,51,50,5WSKAZANIEROTAMETRU0.00001670.00003330.00005000.00004170.00002500.0000083TEMPERATURA˚C1616161615,515,5998,97998,97998,97998,97999,18999,180,001110,001110,001110,001110,001140,00114WIZUALIZACJIA---LaminarnyTurbulentnyTurbulentnyTurbulentnyTurbulentnyLaminarnyRe-886,441 767,042 653,482 212 201 291,15429,752V OBLICZENIA I WNIOSKI:Wzór na obliczenie wartości liczby Reynoldsa:gdzie:Re – liczba Reynoldsa [-]wśr– prędkość średnia w przekroju przewodu [m/s]d – średnica przewodu [m][kg/m3]η – dynamiczny współczynnik lepkości [kg/(m*s)]Wzór na prędkość średnią w przekroju przewodu:gdzie:U – szybkość przepływu (wskazanie rotametru) [m3/s]S – pole przekroju [m2]Obliczenie średniej prędkości w przekroju przewodu oraz wartości liczby Reynoldsa:dla 0.0000167 m3/s:dla 0.0000417 m3/s:wśr= 0,1138 [m/s]Re =Re = 2 212,20wśr= 0,0456 [m/s]Re =Re = 886,44dla 0.0000333 m3/s:wśr= 0,0909 [m/s]Re =Re = 1 767,04dla 0.0000250 m3/s:wśr= 0,0682 [m/s]Re =Re = 1 291,15dla 0.0000500 m3/s:wśr= 0,1365 [m/s]Re =Re = 2 653,48dla 0.0000083 m3/s:wśr= 0,0227 [m/s]Re =Re = 429,75Podczas ćwiczenia mogliśmy zauważyć jak wygląda ruch laminarny, a jak turbulentny.Jeżeli Re< 2320 to występuje ruch laminarny, a jeżeli Re >10000 to wstępuje ruch turblulentny. Możemywyróżnić jeszcze ruch przejściowy, gdy 2320>Re>10000.Jak widać nasze obserwacje, nie zgadzają się z wiedzą teoretyczną. Dlaczego tak się dzieje? Dzieje się tak,ponieważ na wartość krytyczną liczby Reynoldsa może mieć wpływ gładkość ścianek , a także ich drgania.Możliwe jest też, że została odczytana zła temperatura wody.3iBibliografia:www.wiipedia.ploraz materiały do zajęć [ Pobierz całość w formacie PDF ]