מדידות של שימור המוני וקצב זרימה

1. הגדרת המתקן

1. ודא שאין זרימה במתקן.
2. ודא שמערכת רכישת הנתונים פועלת לפי הסכימה באיור 1B.
3. חברו את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #1 (ראו איור 1B לעיון) לצינור הפיתות החוצה ( ).
4. חבר את היציאה השלילית של אותו מתמר לחץ לגשוש הסטטי של מעבר הצריכה ( ). לפיכך, הקריאה של מתמר לחץ זה תהיה ישירות ( ).
5. הקלט את גורם ההמרה של המתמר הזה מוולט לפסקל ( ). הזן ערך זה בטבלה 1.
6. חבר את היציאה החיובית של מתמר הלחץ #2 (ראה איור 1B לעיון) לגשוש הסטטי של מעבר הצריכה ( ) באמצעות טי.
7. השאר את היציאה השלילית של מתמר הלחץ #2 פתוח לאטמוספירה ( ). לפיכך, הקריאה של מתמר זה תהיה ישירות ( ).
8. הקלט את גורם ההמרה של המתמר הזה מוולט לפסקל ( ). הזן ערך זה בטבלה 1.
9. הגדר את מערכת רכישת הנתונים לדוגמה בקצב של 100 הרץ עבור סך של 500 דוגמאות (כלומר 5s של נתונים).
10. ודא כי ערוץ 1 במערכת רכישת הנתונים מתאים #1 מתמר לחץ ( ).
11. הזן את גורם ההמרה במערכת רכישת הנתונים כדי לוודא שמדידת הלחץ ( ) מומרת ישירות לפסקל.
12. הגדר את גשושית הפיתות בסוף מסעה, שם היא נוגעת בקיר הצינור. מכיוון שהגשוש בקוטר 2 מ"מ, נקודת המהירות הראשונה נמצאת בקואורדינטות רדיאליות במרחק 1 מ"מ מהקיר. כלומר, בתנוחה רדיאלית של מ"מ (כאן, מ"מ).

איור 2. הגדרה ניסיונית. (A): מעבר זרימה תחת מחקר. (B): מערכת חצייה ידנית עבור צינור פיטו. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

טבלה 1. פרמטרים בסיסיים למחקר ניסיוני. ערך מד ערך נקוב

פרמטר	ערך
רדיוס מעבר זרימה (Ro)	82.25 מ"מ
קבוע כיול #1 מתמר (m_p1)	136.015944 אבא/וי
קבוע כיול #2 מתמר (m_p2)	141.241584 N/V
לחץ אטמוספרי מקומי	100,474.15 אבא
טמפרטורה מקומית	297.15 ק"
P_2 P_atm	311.01 אבא

2. מדידות

1. הפעל את מתקן הזרימה.
2. הקלט את הקריאה של מתמר לחץ #2 בוולט מהמולטימטר הדיגיטלי.
3. הזן ערך זה בטבלה 1 כ והמרת את הקריאה מ- Volts לפסקל באמצעות הגורם .
4. השתמש במערכת רכישת הנתונים כדי להקליט את הקריאה של ( ).
5. הזן את הערך של בטבלה 2.
6. השתמש ידית חוצה כדי לשנות את המיקום הרדיאלי של צינור פיתות בהתאם לערך המוצע בטבלה 2.
7. חזור על שלבים 2.4 ו- 2.6 עד שלטבלה 2 תהיה מאוכלסת במלואה.
8. שנה את קצב הזרימה על-ידי שינוי הפריקה של המערכת.
9. חזור על שלבים 2.4 עד 2.8 עבור לפחות עשרה קצבי זרימה שונים.
10. כבה את מתקן הזרימה.

איור 5. הגדרה ניסיונית. לוחות מחורנים להגבלת הזרימה בפריקה של מערכת הזרימה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

טבלה 2. תוצאות מייצגות. מדידות מהירות. r (מ"מ) P_T - P₂ (Pa) u (r) (m/s

r (מ"מ)	PT - P2 (Pa)	u(r) (מ/ש')
2.25	300.35	22.34
12.25	302.84	22.43
22.25	305.82	22.54
32.25	302.34	22.41
42.25	294.88	22.13
52.25	295.37	22.15
62.25	292.88	22.06
68.25	293.63	22.09
72.25	294.13	22.10
75.25	299.60	22.31
77.25	293.13	22.07
79.25	284.67	21.75
80.25	256.31	20.63
81.25	198.33	18.15

3. ניתוח נתונים.

1. קבעו את פרופיל המהירות באמצעות ערכי הפרשי הלחץ, P_T - P_2, מטבלה 2. הזן את התוצאות בטבלה 2.
2. התווה הן את ערכי הלחץ והן את ערכי המהירות מטבלה 2 באמצעות הרדיוס, כמסיסה(איור 3).
3. חשב את האינטגרל במשוואה (8) בהתבסס על ערכי המהירות והרדיוס מטבלה 2.
4. חשב את מקדם הפריקה עבור כל קצב זרימה באמצעות משוואה (8).
5. שרטט את מקדם הפריקה באמצעות המורסה.
6. התאם פונקציה למקדם השחרור, חוק כוח הוא בחירה טובה.

איור 3. תוצאות מייצגות. (A): דוגמה למדידה של לחץ סטטי לאורך הקואורדינטות הרדיאליות של מעבר הזרימה. (B): התפלגות המהירות נקבעת מהמדידות של לחץ סטטי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.