2e kandidatuur Burgerlijk Ingenieur Vakoverschrijdend Practicum Prof. Dr. Gaston Van Den Berghe Debietmetingen donderdag 21 april 2005 meetopstelling nr. 3 Kenny Van Heuverswijn 151 Werktuigkunde-Elektrotechniek Koen Verdegem 152 Werktuigkunde-Elektrotechniek Practicumbegeleider: Geert Verdoolaege

Doel van het practicum 2. Meetmethode 3. Theoretische achtergrond 4. Metingen en berekeningen 5. Resultaten 6. Conclusie 7. Referenties

1. Doel van het practicum Schatten en schetsen ladingslijn en piëzometrische lijn in een stuk leiding met verschillende oorzaken van ladingsverlies Debiet meten met verschillende industriële methodes en onderling vergelijken met volumetrische debietbepaling methodes: > venturimeter > diafragma > plotse verbreding > bocht 90° > rotameter

2. Methode Meetopstelling piëzometers venturibuis rotameter bocht 90° plotse verbreding diafragma kraan Kz waterreservoir opwaartse kraan peilnaald

Werkwijze Debiet volumetrische bepalen, bepalen piëzometrische hoogtes en hoogte rotameter 1. Voorbereiding leidingen ontluchten alle kranen sluiten, behalve afwaartse en luchtventiel geleidelijk openen opwaartse kraan tot luchtbellen in buizen verdwenen zijn (zeer belangrijk!) alle kranen openen, behalve opwaartse (water stroomt nu onder invloed van de graviteit weg tot het voldoende laag staat in de piëzometers) kraan Kz sluiten

2. Meten peilnaald instellen op geijkte afstand opwaartse kraan instellen op debiet, bij elke meting anders als water peilnaald raakt tijd beginnen opnemen piëzometers en rotameter aflezen als water peilnaald raakt tijdsopname stopzetten vorige zes stappen herhalen voor verschillende debieten 3. Verwerken meetgegevens coëfficiënten bepalen door middel van lineaire regressie piëzometrische lijn en ladingslijn schetsen

3. Theoretische achtergrond > continuïteitsvergelijking met: Q = debiet A = oppervlakte v = stroomsnelheid > vergelijking van Bernoulli Met i en j twee opeenvolgende punten langsheen de stroming Stromingsverliezen tussen punt i en j = de piëzometrische hoogte op punt i (in mWk)

Experimenteel te bepalen debietcoëfficiënt > algemene vergelijkingen Uit de twee vorige identiteiten kunnen we de volgende vergelijkingen afleiden: - zonder verliezen - met verliezen Experimenteel te bepalen debietcoëfficiënt

3. Metingen en berekeningen Tabel 1: Overzicht van de meetgegevens

Tabel 2: Debietbepaling op basis van verschillende ladingsverliezen

Venturimeter 1: convergent 2: cilindrische keel 3: divergent 1 2 3 1 2 3 Debietcoëfficiënt

Plotse verbreding A4 A3 → gemeten waarden onvoldoende om coëfficiënt Cpv te bepalen

Geen ladingsverlies door insnoering, wel door plotse verbreding!! Diafragma Geen ladingsverlies door insnoering, wel door plotse verbreding!!

Bocht 90°

Rotameter

Piëzometrische lijn en ladingslijn

5. Resultaten ladingsconstanten voor verschillende obstakels gevonden via meetresultaten en lineaire regressie: metingen liggen goed rond de benaderende rechte bepalen coëfficiënt bij plotse verbreding niet mogelijk constante in de vergelijking van de gevonden rechte te verwaarlozen bij venturimeter, diafragma en bocht 90° algemene daling in ladingslijn, in diafragma geen lading- verlies door insnoering, wel door plotse verbreding hoogste ladingsverlies over diafragma

6. Conclusies er bestaan verschillende methodes debietmeting > volumetrisch > op basis van ladingsverliezen over ≠ obstakels > met rotameter - alle methodes redelijk nauwkeurig (behalve plotse verbreding → onbruikbaar), beste debietbepaling volumetrisch of met rotameter gezochte coëfficiënten makkelijk proefondervindelijk te bepalen in buis met obstakels daling van lading, sterkst over diafragma

7. Referenties Welty, James R. (2001). Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer. Danvers (USA): John Wiley & Sons, Inc. + practicumnota’s + eigen foto’s Fsdfsd Sfd