Protokoll zum Versuch Druckmessung / III

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1 Protokoll zum Versuch Druckmessung / III Datum des Versuches:Dezember 2004 Praktikumsgruppe: Mitarbeiter:

2 1.Aufgabenstellung - an einer Rohrleitung sind systematischen Fehler p des statischen Druckes infolge nicht orschriftsmäßig ausgeführter Wandbohrungen bei drei erschiedenen Geschwindigkeiten zu bestimmen - unterschiedliche uftgeschwindigkeiten in der Rohrstrecke werden durch Drosselung des üfter mit Steckblenden erreicht - der Rohrreibungsbeiwert λ ist aus dem Druckerlust zu ermitteln p 1 /p 7 : korrekte Bohrungen, Rohrstücke senkrecht zur Rohrwand p 2 /p 3 /p 4 : größere Bohrungen d 2 2mm, d 3 3mm, d 4 8mm p 5 : Rohrstück im Winkel on 45 zur Rohrwand p 6 : nicht entgratet Die Drosselung des uftstromes im Rohr wurde durch Einsteckblenden erreicht, da wir die Messreihen bei drei erschiedenen Geschwindigkeiten durchführen sollten. Hohe Gecshwindigkeit Mittlere Geschwindigkeit Stillstand keine Blende Blende 60mm Blende ohne och Normierung der Drucks an der Stelle 1 erfolgt durch Regulierung des Gebläsezuluftstroms Der Durchmesser des Rohres betrug d R 80mm. Weiterhin war gegeben: Gaskonstante: Dyn. Zähigkeit der uft R 287J/KgK η 20 18,2*10-6 Pa s

3 1.Berechnung des statischen Überdruckes an den Messstellen 1-8 Berechnung mit p st ρ * g * l *sin( β ) β 30 ρ 0,85g / cm³ Messpunkt l in mm p st in Pa l in mm p st in Pa l in mm p st in Pa , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,26 2.Messung des dynamischen Druckes mit Hilfe des Schrägmanometers Messpunkt l in mm p dy in Pa l in mm p dy in Pa l in mm p dy in Pa , ,43 0 0,00

4 3.Ermittlung der Druckerluste ρ * 2 p ges pst + pdy pst p 2( p ges ρ p st ) 2 p ρ dy Bestimmung der Dichte der uft: Quecksilberbarometer nach Toricelli: Höhe der Quecksilbersäule: H 750mm, damit Korrekturwert K 2,68 Bei Umgebungstemperatur Tu 23 C 295,15K p u (750 2,68) * ,6178Pa mit R 287 J/KgK

5 Bestimmung der maximalen und gemittelten Geschwindigkeit: max Re 2 ρ * d * η p ρ 20 C dy 2n² ( n + 1)(2n max + 1) (iteratie ösung mit Startwert n6) max 23,21m/s 16,4m/s 0 orläufig 18,364m/s 12,97m/s 0 Re n 6,9 6,7 0 gemittelt 18,90m/s 13,28m/s 0

6 Druckerluste: ρ * ² * λ * l p p1 p8 2d λ p * 2d ρ * l * ² p 308,52 162,60 0 0,0367 0, d/k k in mm 0,72 0,8 0 damit k gemittelt 0.76

7 Mit der, beim Versuchsstand III ausliegenden Tabelle ergibt dies für die Art des Rohres: Gußeisen, leicht angerostet

8 Um die systematischen statischen Druckfehler zu ermitteln wird die gemessene mit der errechneten Druckdifferenz erglichen. Der errechneten Druckdifferenz liegen die Verluste der Rohreibung zu Grunde. Messpunkt Abstand in m p st in Pa p in Pa p st in Pa p in Pa p st in Pa p in Pa , , , ,38 396,08 3, ,59-1, , ,38 396,08 3, ,59-1, , ,38 396,08 3, ,59-1, , ,78 366,89 12, ,91 2, , ,2 300,19-13, ,39-14, ,26 0 Messpunkt2 Messpunkt3 Messpunkt4 Messpunkt5 Messpunkt p V in Pa ,28 18,9 gemittelt in m/s 4. Diskussion der Messergebnisse: Bei der Druckmessung ist, wie bei allen Messerfahren, erforderlich, dass die Messstellen und die dazugehörigen Sensoren ordnungsgemäß angebracht sind. Ansonsten kann es zu Verfälschungen der Messergebnisse kommen. In dem Praktikum Druckmessung stand die Messung des statischen Druckes einer Rohrströmung im Mittelpunkt. Dazu dienten unterschiedlich ausgeführte Wandbohrungen, die über das Strömungsrohr erteilt folgende Merkmale aufweisen sollten: - Bohrung muss senkrecht zur Strömungsrichtung sein - Durchmesser der Bohrung soll hinreichend klein gegenüber dem Strömungsquerschnitt sein - Bohrung sollten sauber entgratet sein Bei sehr großen Querschnitten werden zur Mittelung des stat. Druckes mehrere Bohrungen über dem Umfang erteilt angebracht und mit einer Ringleitung erbunden.

9 In diesem Praktikum waren acht zu bestimmende Druckentnahmestellen orhanden, wobei die achte Messstelle zur Ermittelung des dynamischen Druckes diente. Anhand der graphischen Darstellung des absoluten Fehlers über der Geschwindigkeit läst sich folgendes Aussagen: Die Fehler nehmen mit steigender Geschwindigkeit zu. Den im Mittel stärksten Anstieg weist die Kure 5 auf, da diese auch Anteile des dynamischen Druckes misst. Die Messstelle wirkt somit wie ein Staurohr. Den zweithöchsten Anstieg weist die Kure 6 auf. Demzufolge wird die Strömung durch den Grat gestört. An den Messstellen 2, 3 und 4 treten durch größere Bohrungen Verwirbelungen auf. Das Medium strömt teilweise in die Messstellen hinein. Die hier auftretenden Fehler sind im Vergleich zu denen an den Messstellen 5 und 6 geringer. Daraus folgt, dass sich der Einfluss des Grates und der Bohrungsrichtung graierender auf das Messergebnis auswirkt als der des Bohrungsdurchmessers.