Файл: Отчет по лабораторной работе 1 по дисциплине Механика жидкости и газа.doc
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 269
Скачиваний: 6
СОДЕРЖАНИЕ
Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине«Механика жидкости и газа»
1 КРАТКАЯ ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ
2 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ И ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.2 ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ – ТРУБКА ПИТО
3 ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИЗМЕНЕНИЯ ИЗМЕРЯЕМОГО ДАВЛЕНИЯПРИ РАЗЛИЧНЫХ УГЛАХ СКОСА
3.1 КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
3.2 ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ВТОРИЧНОЙ ОБРАБОТКИ
4 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
5.2 РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕРВИЧНОЙ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРЕНИЙ
6 ВТОРИЧНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
6.1 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИК УГЛУ СКОСА ПОТОКА
6.2. РАСЧЁТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К УГЛУ СКОСА ПОТОКАИ ОШИБОК ДАННОГО РАСЧЁТА
7. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКОГО РАСЧЁТА.АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
Б.1. Измеренные перепады давлений и измеренные давления
Б.2. Теоретическая чувствительность к углу скоса потока
Б.2.1. Ошибка измерения атмосферных давления и температуры
Б.2.2. Ошибка определения плотности воздуха
Б.2.3. Ошибка нахождения скорости потока
Б.2.4. Ошибки расчёта теоретической зависимостиполного и статического давлений от угла скоса потока
Таблица А.5
Результаты расчета статических давлений
αскоса | p | Δp | pmax | pmin | pтеор | Δp теор | pтеор.max | pтеор.min |
град | Па | Па | Па | Па | Па | | | |
0 | 101308,9 | 27,1 | 101336,0 | 101281,8 | 101311,7 | 0,5 | 101312,2 | 101311,2 |
15 | 101323,6 | 25,4 | 101349,0 | 101298,2 | 101326,3 | 435,7 | 101762,0 | 100890,6 |
30 | 101313,1 | 27,5 | 101340,6 | 101285,6 | 101366,1 | 754,6 | 102120,8 | 100611,5 |
45 | 101299,8 | 32,1 | 101331,9 | 101267,6 | 101420,6 | 871,4 | 102292,0 | 100549,2 |
60 | 101309,6 | 48,0 | 101357,6 | 101261,6 | 101475,1 | 754,6 | 102229,7 | 100720,4 |
75 | 101360,0 | 62,5 | 101422,5 | 101297,5 | 101514,9 | 435,7 | 101950,6 | 101079,2 |
90 | 101395,7 | 26,2 | 101421,9 | 101369,6 | 101529,5 | 1,7 | 101531,2 | 101527,9 |
Таблица А.6.
Ошибки измерения и расчета статических давлений
αскоса | ∂pтеор /∂α | σpтеор | σp теор ср | pср теор max | pср теор min | Δp cр. эксп. | p ср. эксп. max | p ср. эксп. min |
град | Па | Па | Па | Па | Па | Па | Па | Па |
0 | 0 | 0,25 | 0,094491 | 101319,1 | 101298,6 | 10,250749 | 101319,1 | 101298,6 |
15 | 108,924 | 217,848 | 82,33876 | 101333,2 | 101314,0 | 9,5965665 | 101333,2 | 101314,0 |
30 | 188,662 | 377,323 | 142,6149 | 101323,5 | 101302,7 | 10,396986 | 101323,5 | 101302,7 |
45 | 217,848 | 435,696 | 164,6775 | 101311,9 | 101287,6 | 12,151234 | 101311,9 | 101287,6 |
60 | 188,662 | 377,324 | 142,615 | 101327,7 | 101291,4 | 18,133427 | 101327,7 | 101291,4 |
75 | 108,924 | 217,849 | 82,33922 | 101383,6 | 101336,4 | 23,628405 | 101383,6 | 101336,4 |
90 | 2,7E-14 | 0,82697 | 0,312565 | 101405,6 | 101385,8 | 9,8909604 | 101405,6 | 101385,8 |
Приложение Б
Вывод формул ошибок косвенных измерений
(Б.1)
Б.1. Измеренные перепады давлений и измеренные давления
Среднее значение измеренного полного давления:
(Б.2)
Среднее значение изменения высоты уровня жидкости:
(Б.3)
Среднее значение статического давления:
. (Б.4)
Частные производные :
(Б.5)
(Б.6)
Среднеквадратичное отклонение среднего значения полного давления (ошибка измерения среднего значения полного давления):
. (Б.7)
Среднеквадратичное отклонение среднего значения статического давления (ошибка измерения среднего значения статического давления):
(Б.8)
Б.2. Теоретическая чувствительность к углу скоса потока
Б.2.1. Ошибка измерения атмосферных давления и температуры
Ошибка расчета температуры появляется после взятия производной от выражения:
Ошибка расчета температуры:
(Б.9)
Атмосферное давление:
. (Б.10)
Так как . Тогда частную производную нужно взять по величине атмосферного давления:
(Б.11)
Тогда среднеквадратичное отклонение для величины :
(Б.12)
Б.2.2. Ошибка определения плотности воздуха
Плотность воздуха рассчитывается по следующей формуле :
. (Б.13)
Частные производные ( R=const) :
; (Б.14)
. (Б.15)
Тогда согласно формуле нахождения среднеквадратичной погрешности:
; (Б.16)
. (Б.17)
Б.2.3. Ошибка нахождения скорости потока
Из формулы полного давления можно выразить скорость потока:
. (Б.18)
По формуле среднеквадратичной погрешности:
. (Б.20)
Частные производные от скорости потока:
(Б.21)
(Б.22)
(Б.23)
(Б.24)
Б.2.4. Ошибки расчёта теоретической зависимости
полного и статического давлений от угла скоса потока
Теоретическое статическое давление:
. (Б.25)
Теоретическое полное давление:
. (Б.26)
По формуле среднеквадратичной погрешности для статического теоретического давления погрешность равна:
(Б.27)
По формуле среднеквадратичной погрешности для полного теоретического давления погрешность равна:
(Б.28)
Частные производные для теоретического статического давления:
(Б.29)
Для теоретического полного давления частные производные равны:
. (Б.30)
По формуле среднеквадратичной погрешности для статического теоретического давления погрешность равна:
(Б.31)
По формуле среднеквадратичной погрешности для полного теоретического давления погрешность равна:
(Б.32)
Б.3. Представление относительных погрешностей
σB= | 0,25 | мм.рт.ст. |
σt= | 0,5 | С |
σp_н= | 33,3180934 | Па |
σT_н= | 0,5 | К |
σρ_в= | 0,0019451 | кг/м3 |
σC_изм= | 0,03107032 | м/с |
σα_скоса= | 2 | рад |