Fluidmekanikk

Labøving 3 Trykktap i rørstrømning

Utsnitt av testseksjonen med 3 hindringer.

Trykk (P)

Hastighet (V)

Simuleringsresultater, Re = 4800

Luft trekkes inn i et langt rør med rektangulært tverrsnitt. Denne er koblet til en støvsuger. Røret inneholder tre hindringer som er vanlig brukt i måling av volumstrøm; en venturidyse, en dyse og en blende. Røret er utstyrt med trykkuttak øverst og nederst, og disse er koblet til et manometer.

Finn en formel som kan brukes for å bestemme den midlere hastigheten V1 i røret ut fra måling av trykkforskjell over innløpskontraksjonen. Husk å justere trykkavlesningene for manometerets vinkel.

Beregn hastigheten V1

Finn Cp for hvert av hindreneFinn Cp for hvert av hindrene ved å lese av trykket oppstrøms og nedstrøms. For å finne Cp brukes uttrykket:

Total trykkforskjellMed utgangspunkt i trykkmålinger ved hver ende av røret - ved henholdsvis målepunkt (2) og (29), finn den totale ∆P.

Beregn friksjonsfaktorenFriksjonsfaktoren er et dimensjonsløst tall som beskriver tapet i røret (hvor det ikke er hindringer). Finn friksjonsfaktoren. Denne er definert som

Målt og beregnet friksjonstapSett opp et regnskap for alle tap i røret for å finne det faktiske friksjonstapet langs rørveggen. Bruk målepunktene fra deloppgave 2 (“Finn Cp...”) til å finne total lengde på rørstrekk som kan regnes som frie for hindre. Sammenlign denne verdien mot det bereg-nede friksjonstapet.

Strømning i et rør drives av en trykkforskjell mellom innløp og utløp. noe av energien i strømningen vil bli tapt underveis, enten som friksjonstap langs vegg eller som følge av hindringer. Redusert trykkforskjell vil føre til lavere hastigheter enn det som er teoretisk mulig.

dP/dx bør leses av over en rørlengde som i minst mulig grad er berørt av hindringer.

Undersøk med Moodydiagrammet i White (s. 264, 6th ed.) om utregnet friksjonsfaktor virkelig rimelig.

NB: For å få de mest korrekte verdiene bør man lese av trykket et stykke unna selve hin-dringene. Benytt derfor disse punktene til å hente ut trykkdata; venturi: (3) og gjennom-snitt av (8) og (9), dyse: (11) og (16), blende: (21) og gjennomsnittet av (28) og (29).

(De numeriske verdiene er ikke direkte overførbare til de målte, men viser kvalitativt trykk- og hastighetsfordeling)

Fysiske parametre