WYPŁYW CIECZY PRZEZ OTWORY materiał dydaktyczny - wersja 1.1 Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji Katedra Inżynierii Wodnej WYPŁYW CIECZY PRZEZ OTWORY materiał dydaktyczny - wersja 1.1 Aneta Gabryś, II rok IŚ Michał Cichoń, II rok IŚ Michał Szanduła, II rok IŚ Dr inż. Leszek Książek Kraków, kwiecień 2005

Wypływ ustalony : Jest to zjawisko, którego parametry (ciśnienie, prędkość, itp..) nie zmieniają się w czasie. Stały w czasie wydatek cieczy.

Wypływ nieustalony : Zmienne w czasie parametry przepływu, prędkość, ciśnienie, wydatek cieczy

PODZIAŁ OTWORÓW : wg położenia zwierciadła cieczy Otwór zatopiony Otwór niezatopiony Otwór zatopiony Otwór częściowo zatopiony

PODZIAŁ OTWORÓW : wg położenia zwierciadła cieczy Otwór zatopiony Otwór nie zatopiony Otwór zatopiony Otwór częściowo zatopiony

PODZIAŁ OTWORÓW : wg położenia zwierciadła cieczy Otwór zatopiony Otwór nie zatopiony Otwór zatopiony Otwór częściowo zatopiony

PODZIAŁ OTWORÓW : 2) Wg rozkładu prędkości wzdłuż pionowej osi otworu Otwór mały Otwór duży

Jeżeli to przyjmuje się, że otwór jest mały. Jeżeli to przyjmuje się, że otwór jest duży. W PRAKTYCE INŻYNIERSKIEJ OTWÓR MOŻEMY TRAKTOWAĆ JAKO MAŁY, JEŻELI JEGO WYSOKOŚĆ NIE PRZEKRACZA 25% ZAGŁĘBIENIA ŚRODKA CIĘŻKOŚCI.

WYDATEK Z OTWORU: A DLACZEGO TAK?  Zaraz się dowiemy... WYDATEK IDEALNY (bez strat) WYDATEK RZECZYWISTY (uwzględniający straty) A DLACZEGO TAK?  Zaraz się dowiemy...

Zmniejszenie prędkości cieczy w otworze wywołane stratą lokalną : WSPÓŁCZYNNIK PRĘDKOŚCI PRĘDKOŚĆ RZECZYWISTA WYPŁYWU CIECZY Z OTWORU UWZGLĘDNIAJĄCA STRATY LOKALNE

KONTRAKCJA : – pole powierzchni otworu. – pole powierzchni rzeczywistego wypływu strumienia wody. z powodu kontrakcji (dławienia) -- współczynnik kontrakcji (dławienia)

Ciąg dalszy... WYDATEK IDEALNY (nie uwzględniający strat) STRATY STRATY WYDATEK RZECZYWISTY (uwzględniający straty)

OTWÓR NIEZATOPIONY MAŁY KOŁOWY Ø 1cm Odczyt 1 ,Odczyt 2 0,187m 0,234m 0,138m V2=11,8 l 1) 59,5 cm V2=11,68 l 2) 60,0 cm V1=7,07 l 1) 54,5 cm V1=5,00 l 2) 51,0 cm t=51 s

OBLICZENIA: Odczyt 1. WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ [Praca zb. pod red. A. Podniesińskiego, „Zb. zad z Hydrauliki” PWN] WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ

Odczyt 2. WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ [Praca zb. pod red. A. Podniesińskiego, „Zb. zad z Hydrauliki” PWN] WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ

OTWÓR NIEZATOPIONY DUŻY KOŁOWY Ø 5cm V2=55,11 l 82,31 cm V1=22,45 l 68,00 cm t=18 s

OBLICZENIA: WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ [Praca zb. pod red. A. Podniesińskiego, „Zb. zad z Hydrauliki” PWN] WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ

OTWÓR ZATOPIONY DUŻY KOŁOWY Ø 5cm H 0,177m 0,104m V2=33,48 l 74,41 cm V1=12,73 l 61,00 cm t=29 s

OBLICZENIA: WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ [B. Utrysko, Hydraulika i podstawy hydromechaniki, str.227] [Praca zb. pod red. A. Podniesińskiego, „Zb. zad z Hydrauliki” PWN] WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ

OTWÓR CZĘŚCIOWO ZATOPIONY DUŻY KOŁOWY Ø 5cm H0 H 0,104 m x 0,015m 1) 59,5 cm V2=11,68 l 0,119 m 77,93 cm V1=5,00 l 43,62 cm t=27 s

Współrzędne środka ciężkości : y X y0 0,0031m 0,0229m 0,01m 0,015m Współrzędne środka ciężkości : 0,015 m 0,025 m H0 X F2 F1 OSTATECZNIE:

0,015 m 0,025 m H0 X F2 F1

Z Twierdzenia Pitagorasa 0,025m 0,015m 0,01m Z Twierdzenia Pitagorasa a y 0,01m 0,025 m

OBLICZENIA: WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ [B. Utrysko, Hydraulika i podstawy hydromechaniki, str.227] [Praca zb. pod red. A. Podniesińskiego, „Zb. zad z Hydrauliki” PWN] WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ

OTWÓR ZATOPIONY DUŻY KOŁOWY Ø 10cm H=0,031m 0,202m V2=97,58 l 98,50 cm 0,133m V1=49,05 l 88,00 cm t=7,0 s

OBLICZENIA: WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ [B. Utrysko, Hydraulika i podstawy hydromechaniki, str.227] [Sobota, Hydraulika tab.6.3, str.87] WNIOSKI: POMIAR OBARCZONY JEST DUŻĄ NIEPEWNOŚCIĄ

ZESTAWIENIE OBLICZEŃ: OPIS Qobl Qpom Otwór mały (Ø 1cm) nie zatopiony 0,000069 0,000093 2) 0,000049 0,000049 Otwór duży (Ø 5cm) Zatopiony Częściowo zatopiony 0,001191 0,001078 0,006400 0,001719 0,000715 0,000846 (Ø 10cm) 0,003594 0,006933

Utrysko B., Hydraulika i podstawy hydromechaniki, LITERATURA: Utrysko B., Hydraulika i podstawy hydromechaniki, Sobota J., Hydraulika, Podniesińskiego A., praca zbiorowa, Zbiór zadań z hydrauliki, PWN