cw4.pdf
(
551 KB
)
Pobierz
1
4. BADAIE PROCESU ADIABATYCZEGO WYPŁYWU
Z DYSZY W ZAKRESIE
Β (01 )
4.1 Wprowadzenie.
Powietrze z otoczenia, o ciśnieniu p
o
i temperaturze T
o
przepływa przez (schemat
stanowiska rys. 1 i widok – rys. 2) gazomierz (l) do dyszy (2). Przepływ powietrza jest
wymuszony za pomocą pompy próżniowej (5), która wytwarza odpowiednio niskie
(regulowane) ciśnienie p
2
za dyszą. Ciśnienie to regulowane jest zaworem (4) na zbiorniku
upustowym (3). Spadki ciśnień mierzy się za pomocą manometrów różnicowych (U
rurkowych); przy czym
h
0
oznacza spadek ciśnienia przed dyszą,
h
1
oznacza spadek
ciśnienia w dyszy, zaś
h
2
spadek ciśnienia za dyszą (wszystkie w stosunku do ciśnienia
otoczenia p
o
). Do pomiaru natężenia przepływu powietrza służy gazomierz i stoper.
h
2
h
0
h
1
1
4
1
5
p
o
p
1
p
2
3
2
Rys. 1 Schemat stanowiska pomiarowego
4.2 Opis doświadczenia.
Po włączeniu pompy próżniowej należy minimalnie otworzyć zawór (4) tak by
h
2
wynosiło
40 mm Hg. Po ustaleniu się spadków ciśnienia
h
0
,
h
1
i
h
2
na manometrach różnicowych,
zanotować wskazania tych wielkości. Następnie mierzy się ilość powietrza przepływającego
przez gazomierz w ciągu jednej minuty, po czym zwiększa się spadek ciśnienia
h
2
o ok. 40
mm Hg (do 80 mm Hg) i powtarza powyższe czynności. Należy wykonać 10 pomiarów
zwracając szczególną uwagę na odczytywane wyniki gdy stosunek ciśnień Β = p
2
/p
0
zacznie
się zbliżać do wartości krytycznej Β
kr
≈ 0,5 .
2
h
0
h
1
h
2
2
4
3
1
5
Rys. 2. Widok stanowiska – oznaczenia jak do rys. 1
Po osiągnięciu w najmniejszym przekroju dyszy parametrów krytycznych (tzn. Β
kr
≈ 0,5),
strumień masy powietrza m’ wypływającego z dyszy powinien osiągnąć stałą wartość, stałe
również powinno być ciśnienie p
1
niezależnie od dalszego obniżania ciśnienia p
2
za dyszą.
4.3 Opracowanie wyników.
4.3.1. Zmierzone spadki ciśnienia h
0,1,2
należy przeliczyć wg wzoru:
p
0
=h
0
⋅ 9,81 ⋅ 13,6 [N/m
2
]
p
1
=h
1
⋅ 9,81 ⋅ 13,6 [N/m
2
]
p
2
=h
2
⋅ 9,81 ⋅ 13,6 [N/m
2
]
gdzie h
0,1,2
[mmHg] .
4.3.2. Obliczyć ciśnienia p
1
i p
2
powietrza odpowiednio w najmniejszym przekroju dyszy i za
dyszą korzystając z zależności:
p
0
= p
o
p
0,
p
1
= p
o
p
1,
p
2
= p
o
p
2
3
4.3.3. Wyznaczyć stosunek ciśnień Β dla kolejnych pomiarów ze wzoru:
p
Β
2
p
0
oraz krytyczny stosunek ciśnień Β
kr
:
k
2
k
−
1
Β
=
kr
k
+
1
k – wykładnik adiabaty dla powietrza; k = 1,4.
4.3.4. Z równania stanu gazu należy obliczyć strumień masy powietrza m& [ kg/ s] :
&
p
V
&
=
m
0
RT
0
gdzie:
p
o
; T
o
[N/m
2
; K] parametry otoczenia,
V
&
[ m
3
/ s] strumień objętościowy powietrza wyznaczony doświadczalnie,
R [J / kg. K] stała gazowa powietrza.
4.3.5. Sporządzić wykres m& = f(Β), zaznaczyć na nim Β
kr
i sformułować wnioski.
Wzór tabeli
4. Badanie procesu adiabatycznego wypływu z dyszy w zakresie Β (01 )
data: ........................... grupa: ............................................
p
o
= ................................. t
o
= .............................. T
o
= ………………………
lp
V’
m
dm
3
/
min
V
&
m
3
/s
p
0
Pa
p
1
Pa
p
2
Pa
m&
kg/s
h
o
mm
Hg
h
1
mm
Hg
h
2
mm
Hg
Β
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Plik z chomika:
suchdmg
Inne pliki z tego folderu:
cw1.pdf
(122 KB)
cw2.pdf
(868 KB)
cw3.pdf
(1465 KB)
cw4.pdf
(551 KB)
cw5.pdf
(84 KB)
Inne foldery tego chomika:
Ćwiczenia
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin