Mechanika tekutin

Proměřte hodnoty tlaků na tlakových odběrech Prandtlovy sondy v závislosti na měnícím se úhlu nabíhajícího proudu vzduchu o konstantní rychlosti.
Na základě naměřených tlaků sestavte graf závislosti rychlosti indikované sondou na úhlu nabíhajícího proudu (v = fce(α)).
Sestavte graf závislosti dynamického tlaku indikovaného sondou na úhlu nabíhajícího proudu α. Dynamický tlak vyneste v podobě bezrozměrného tlakového poměru .
V grafu (- α ) vyznačte pásmo směrové necitlivosti sondy 5 %. (viz. poznámky)
Zakreslete schéma měřicího zařízení.
V závěru komentujte výsledky experimentu.
Poznámky:
Měření proveďte v rozsahu ±40° s krokem 5°.
Pásmem směrové necitlivosti sondy 5% se rozumí takový interval úhlů nabíhajícího proudu, pro které se liší naměřená hodnota (pd(α)) od hodnoty naměřené při správné poloze sondy vůči nabíhajícímu proudu (pd(0°)) maximálně o 5%.
Nezapomeňte změřit barometrický tlak a teplotu vzduchu v aerodynamickém tunelu.
Číselně dosaďte jednu hodnotu do všech použitých vztahů.
Použitá zařízení:
a)aerodynamický tunel
b)Prandtlova tlaková sonda
c)zařízení pro nastavení úhlu sondy vůči nabíhajícímu proudu vzduchu
d)sklonný lihový manometr
e)tlakový přepínač
f)rtuťový teploměr
g)staniční barometr
Naměřené veličiny
STUPNĚ
STAT. TLAK
CELK. TLAK
0
52
90
5
52
90
10
52
89
15
50
89
20
48
85
25
47
82
30
45
76
35
43
72
40
41
61
-
-
-
0
51
90
-5
51
90
-10
51
90
-15
50
87
-20
49
87
-25
48
82
-30
45
79
-35
44
68
-40
43
66
Graf závislosti rychlosti vzduchu na úhlu natočení sondy
+ 4) Graf závisosti -α
5) Schéma měřícího zařízení
Závěr:
Nepřesnosti v měření byly způsobeny nepřesným odečítáním hodnot z měřících přístrojů. Pásmo směrové necitlivosti sondy je .
[1]Pěta M.: Mechanika tekutin – sbírka příkladů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2005
[2]Ježek J., Varádiová B., Adamec J.: Mechanika tekutin. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
L3 – PRANDTLOVA SONDA

L1: Výtok z nádoby
Úkoly:
Změřte objemový tok vody [m3/s] vytékající malým otvorem o průměru d z nádoby s konstantní výškou hladiny. Proveďte pět měření a spočítejte střední hodnotu a směrodatnou odchylku.
Na základě provedeného měření určete výtokový součinitel ( otvoru.
Vyneste do grafu závislost výšky hladiny na čase (h = fce(t)) při vypouštění nádoby a porovnejte ji s teoretickou závislostí (hteor = fce(t)).
V závěru komentujte výsledky experimentu.
Poznámky:
Při sestavování teoretické závislosti hteor = fce(t) využijte naměřenou hodnotu výtokového součinitele (.
Číselně dosaďte jednu hodnotu do všech použitých vztahů.
Použité zařízení:
válcová nádoba s výtokovým otvorem a odměrnou stupnicí
rozměry nádoby :průměr nádoby…D = 190 mm
průměr otvoru…d = 5 mm
odměrný válec
digitální stopky
Uspořádání měřicího zařízení:
Důležité: Protože nula na měřítku výšek nezačíná v úrovni ústí výtokového otvoru, ale 25 mm nad ním, je nutné ke každé naměřené hodnotě výšky těchto 25 mm přičíst! ( = 25 mm)

L2: Měření součinitele třecích ztrát na vodní trati
Úkoly:
Určete součinitel třecí ztráty ( a Reynoldsovo číslo Re v přímém vodorovném úseku trubice kruhového průřezu pro různé hodnoty objemového toku vody protékající tratí.
Vyneste tyto hodnoty jako body v diagramu ( - Re s logaritmickými souřadnicemi a porovnejte je zde s teoretickými závislostmi pro laminární () a turbulentní () proudění.
V závěru komentujte výsledky experimentu.
Poznámky:
Při vynášení teoretických závislostí respektujte oblasti jejich platnosti.
Nezapomeňte změřit teplotu vody v trati.
Číselně dosaďte jednu hodnotu do všech použitých vztahů.
Použité zařízení:
hydrodynamická vodní trať o vnitřním průměru d = 5,93 ( 0,02 mm (L=1m)
dva kusy vzájemně propojených tlakoměrných trubic (obrácená U trubice)
plovákový průtokoměr s cejchovací závislostí
teploměr
Uspořádání měřicího zařízení:

L3: Směrová charakteristika Prandtlovy sondy
Úkoly:
Proměřte hodnoty tlaků na tlakových odběrech Prandtlovy