Файл: Отчет по лабораторной работе 1 по дисциплине Механика жидкости и газа.doc
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 769
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
| 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 |
| 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 БВывод 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 |