pitot_prandtl
TRANSCRIPT
-
8/6/2019 pitot_prandtl
1/4
DETERMINAREA REPARTIIEI VITEZEITUBUL PITOT-PRANDTL
NOIUNI TEORETICE
Scopul lucrrii este de a determina repartiia de viteze a aerului printr-oconduct circular, utiliznd tubul Pilot - Prandtl, i a debitului prin integrarea
distribuiei de viteze i regimul de curgere.Determinarea vitezei fluidului se realizeaz cu ajutorul tubului Pitot-Prandtl
care face diferena ntre presiunea totala pt = p+v2/2 i cea statica p:
2
vppp
2
t
== (1)
Diferena de presiune este msurat cu un manometru diferenial astfel nct sepoate scrie ca viteza fluidului n punctul de msura este:
( )
=
=p2pp2
v t (2)
Pe baza relaiei (2) se pot determina, pentru diverse poziii ale tubului Pitot,vitezele n conducta circular, obinndu-se astfel distribuia de viteze
corespunztoare unui regim de curgere.
DESCRIEREA APARATULUI I PRINCIPIUL DE FUNCIONAREInstalaia se compune din tubul de aspiraia l de diametru D = 2R0 = 270 mm i
ventilatorul centrifugal 2 antrenat de motorul electric 4. Pe conducta de aspiraie a
ventilatorului este plasat tubul Pitot- Prandtl 5.
-
8/6/2019 pitot_prandtl
2/4
Acesta poate fi deplat la diverse distane y fa de peretele conductei, respectiv raze Rfa de axa conductei. Diferena de presiune ntre presiunea total i cea staticp
este msurat la manometrul diferenial 6 care este nclinat cu unghiul = 30 fa deorizontali are un lichid manometric cu densitatea pm= 880 kg/m
3.
MODUL DE LUCRU
I PRELUCRAREA REZULTATELOR
Se cupleaz la reea motorul electric de ctre cadrul didactic ndrumtor, pornirea fcndu-se cu clapeta de refulare nchis pentru a se evita curenii mari la pornire (Q = 0 m
3/s). Se deschide clapeta de refulare la o poziie intermediar,
meninndu-se n aceast poziie.
Se deplaseaz tubul Pitot in interiorul conductei, de la R=0 mm (axaconductei), respectiv imersiunea y = R0 = 135 mm, la R= R0, respectiv y=0 mm
(peretele conductei), msurndu-se denivelarea l la manometrul diferenial pentru
fiecare punct de msur. Poziia corect a tubului Pitot-Prandtl, paralel cu direcia de
curgere i n sens invers, va fi realizat cu ajutorul ferestrei transparente practicate nperetele conductei.
Diferena de presiune ntre presiunea totali cea static, respectiv termenul cinetic,
se determin cu relaia:= sinlgp m (3)
iar viteza msurat rezult ca fiind:
=
= sinlg2p2
v mmas (4)
n care = 1,23 kg/m3 este densitatea aerului.
PRELUCRAREA DATELOR
Mrimile msurate i calculate vor fi prezentate ntr-un tabel de forma:
Nr.
crt.
yms[m]
R=R0-y[m]
1[m]
p[Pa]
vms[m/s]
log vms
log(yms/R0) vcalc[m/s]
Obsev
1
2
3
45
6
Se va trasa pe hrtie milimetric distribuia vitezelor n conduct, adic graficul
Folosind distribuia de viteze determinat experimental se va calcula distribuia
teoreticn
1
0
maxR
yvv
= (Karman), adic valorile vmaxi n utiliznd o corelaie liniar.
-
8/6/2019 pitot_prandtl
3/4
Pentru aceasta se traseaz graficul lgvms = f(lg(yms/R0)) i se determin din graficecuaia dreptei logv = a+blog(y/R0), care aproximeaz valorile gsite experimental
(puncte), adic coeficienii a i b. Se determina vmax= 10a i n = l/b. Cu aceste valori
se determin valorile calculate ale vitezein
1
0
masmax.calc
R
yvv
= i se reprezint grafic
distribuia teoretic de viteze pe acelai grafic cu distribuia rezultat din msurtori,
observndu-se diferenele.
EXEMPLU DE CALCUL
Mrimi msurate:
La o anumit nlime a seciunii de refulare, ce poate fi reglabil (mers n gol Q = 0), dar care
rmne aceeai, se msoar:- l - denivelarea manometrului diferenial cu tub nclinat, racordat la tubul Pitot-PrandtlPentru o a doua msurtoare se modific poziia tubului Pitot-Prandtl n conducta de aspiraie astfel fcndu-se mai multe msurtori - i se citete o alt denivelare la manometru diferenial.
Nr.
crt.
yms[m]
R=R0-y[m]
1[m]
1 0,135 0 1,6 10-2
2 0,125 0,010 1 10-2
3 0,115 0,020 0,9 10-2
Mrimi calculate:
- diferena de presiune ntre presiunea totali cea static, respectiv termenul cinetic, se determincu relaia: = sinlgp m
- viteza msurat rezult ca fiind:
=
= sinlg2p2
v mmas
-- Puterea electric P = 3 U I cos - cos determinat din grafic n funcie de intensitatea
curentului I
- Debitul lKlsing24
Dsinlg2
4
DQ m
2
m
2
=
=
=
- Presiunea total hgp t = - Puterea hidropneumatic th pQP = - Randamentul
el
h
P
P=
-
8/6/2019 pitot_prandtl
4/4