INSTYTUT GEOTECHNIKI I WYDZIAŁ BUDOWNICTWA
HYDROTECHNIKI LĄDOWEGO I WODNEGO
Rok akademicki 1998/99 Wykonali:
Rok III semestr V gr.7 D HUBERT FARON
Prowadzący : MIROSŁAW ŚWIĘS
dr inż. ANDRZEJ POPOW GRZEGORZ ZBIERAŃSKI
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika wydatku i sporządzenie charakterystyki przelewu mierniczego.
2. Podstawy teoretyczne
Przelewem nazywamy przegrodę umieszczoną w kanale otwartym, która spiętrza płynącą wodę i powoduje jej przelewanie się przez przegrodę.
Rozróżniamy przelewy ze względu:
a.) na szerokość korony (o ostrej krawędzi, o kształtach praktycznych, o szerokiej koronie)
b.) w zależności od położenia zwierciadła wody dolnej (niezatopione i zatopione)
c.) na kształt wycięcia (prostokątne, trójkątne, paraboliczne, trapezowe)
d.) na usytuowanie w planie (proste, ukośne, boczne)
e.) od nachylenia ścianki piętrzącej (pionowo, ukośnie)
W zjawiskach wypływu cieczy strumień zwęża się i jego przekrój jest mniejszy od przekroju otworu. Zjawisko to wywołane jest dławieniem strumienia wzdłuż krawędzi otworu – brakiem możliwości nagłej zmiany kierunku przepływu.
Współczynnik zwężenia a=d/D , gdzie d-średnica zwężonego strumienia, D – średnica otworu. a=0,61-0,64
W zjawiskach wypływu cieczy wskutek istnienia oporów ruchu prędkość wypływu jest mniejsza od prędkości teoretycznej. Jest to uwzględnione za pomocą współczynnika prędkości j. Zależy on od lepkości cieczy, wielkości i kształtu otworu i wysokości napełnienia zbiornika. j=0,97-0,98
Współczynnik wydatku m=a×j (m=0,59-0,63) jest zależny od wymiarów i kształtu otworu, ciśnienia, sposobu wykonania otworu i położenia w stosunku do sąsiednich ścianek zbiornika.
Prędkość przepływu . Elementarne natężenie przepływu , a całkowite natężenie wypływu jest równe .
3. Stanowisko pomiarowe.
1. Zbiornik dolny 2. Podziałka 3. Zbiornik górny 4. Igła pomiarowa
5. Rura napełniająca 6. Przegroda
4. Uwagi i wnioski
Na błędy pomiaru największy wpływ ma błąd związany z odczytem poziomu cieczy w zbiorniku dolnym ze względu na problem z dokładnym odczytaniem wartości z podziałki milimetrowej. Aby zminimalizować ten błąd należałoby napełniać zbiornik dolny większą ilością wody ( jednak czas trwania zajęć nie pozwalał nam na takie postępowanie).
Poziom wody był trudny do odczytania z uwagi na skokowe zmiany jej wysokości. Związane było to z dynamicznym wypływem wody ze zbiornika. Dodatkową wielkością prowadzącą do niedokładnego obliczenia współczynnika wydatku był pomiar czasu stoperem.
Stefanulek