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