Mechanika płynów w inżynierii środowiska. Wybrane zagadnienia w eksperymentach

Mechanika płynów w inżynierii środowiska. Wybrane zagadnienia w eksperymentach

rok wydania: 2022, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-7775-669-0
ilość stron: 308

Opis

W książce można znaleźć treści, których trudno szukać w innych podręcznikach akademickich - liczne informacje natury praktycznej i dygresje, niezwykle cenne z punktu widzenia studenta inżynierii środowiska. Autorzy nawiązują z czytelnikiem swoisty dialog – podsuwają pomysły i sugerują ogólny przebieg pracy w laboratorium, ale nie zamykają ich w ściśle określonych ramach, ucząc samodzielności i pobudzając kreatywność. Pokazują, że praca w laboratorium może być swoistą „zabawą w eksperymentowanie”. Koncepcję, styl i język książki oceniam bardzo wysoko.
dr hab. inż. Katarzyna Weinerowska-Bords, prof. PG (z recenzji wydawniczej)

Spis treści

Przedmowa / 9

1. Wprowadzenie / 11
1.1. W jaki sposób czytać tę książkę? / 11
1.2. Przed przystąpieniem do badań / 13
1.3. Pomiar fizyczny, wielkość fizyczna, wartość / 14
1.4. Ocena niepewności pomiarów / 15
1.4.1. Podstawy matematyczne / 15
1.4.2. Wartość prawdziwa a niepewność bezwzględna / 17
1.4.3. Niepewności i ich rodzaje / 17
1.4.4. Analiza niepewności przypadkowych (typu A) / 21
1.4.5. Analiza niepewności pomiarów pośrednich (złożonych) / 26
1.4.6. Przykład 1 / 28
1.4.7. Przykład 2 / 34
1.5. Prezentacja wyników pomiarów / 37
1.5.1. Uwagi wstępne / 37
1.5.2. Formatowanie sprawozdania – wymagania / 37
1.5.3. Zaokrąglanie wyników pomiarów / 38
1.5.4. Graficzna prezentacja wyników pomiarów / 42
1.6. Wybrane podstawy z teorii mechaniki płynów / 49
1.6.1. Równanie ciągłości przepływu / 49
1.6.2. Równanie Bernoulliego / 53
1.6.3. Straty ciśnienia a straty energii / 64

2. Przyrządy pomiarowe / 73
2.1. Na co zwrócić uwagę? / 73
2.2. Przyrządy do pomiaru wielkości liniowych / 74
2.2.1. Linijki, taśmy, metrówki / 74
2.2.2. Suwmiarka / 75
2.3. Przyrządy do pomiaru temperatury / 77
2.3.1. Termometr rozszerzalnościowy cieczowy / 78
2.3.2. Termometr elektryczny oporowy (rezystancyjny) / 80
2.3.3. Termopara / 81
2.3.4. Inne rodzaje termometrów / 82
2.4. Przyrządy do pomiaru ciśnienia / 83
2.4.1. Manometry cieczowe, piezometr / 83
2.4.2. Manometr cieczowy dwuramienny (U-rurka) / 90
2.4.3. Manometr jednoramienny i z rurką pochyłą / 98
2.4.4. Barometr rtęciowy / 100
2.4.5. Czynniki wpływające na pomiar za pomocą manometrów cieczowych / 101
2.4.6. Manometr sprężysty z rurką lub przeponą sprężystą / 102
2.4.7. Pomiar ciśnienia w przewodach  uwagi praktyczne / 105
2.4.8. Manometry elektroniczne / 107
2.4.9. Inne przyrządy do pomiaru ciśnienia / 109
2.5. Przyrządy do pomiaru masy / 111
2.6. Przyrządy do pomiaru przepływu i prędkości płynu / 112
2.6.1. Wodomierze / 112
2.6.2. Parametry wpływające na pomiar wodomierzem / 115
2.6.3. Rurka Prandtla, rurka Pitota, listwy i pierścienie spiętrzające / 118
2.6.4. Termoanemometr / 129
2.6.5. Zwężki pomiarowe: kryzy, dysze, zwężki Venturiego / 132
2.6.6. Przelew pomiarowy o ostrej krawędzi / 149
2.6.7. Rotametr / 159
2.6.8. Anemometr skrzydełkowy / 163

3. Eksperymenty / 165
3.1. Uwagi ogólne / 165
3.1.1. Króćce pomiarowe / 165
3.1.2. Pomiar ciśnienia – ale jakiego? / 167
3.1.3. Profil prędkości płynu w przewodzie. Odcinki rozbiegowe / 169
3.2. Doświadczenie Reynoldsa – przepływ laminarny, turbulentny, przejściowy 174
3.2.1. Wprowadzenie. Liczba Reynoldsa / 174
3.2.2. Cel ćwiczenia / 179
3.2.3. Stanowisko pomiarowe i przebieg ćwiczenia / 179
3.2.4. Opracowanie wyników / 180
3.3. Pomiar poziomu cieczy w zbiorniku. Lewar. Wykorzystanie wiedzy o pod i nadciśnieniu / 180
3.3.1. Wprowadzenie / 180
3.3.2. Podstawy teoretyczne działania lewara / 182
3.3.3. Cel ćwiczenia / 185
3.3.4. Stanowisko pomiarowe / 186
3.3.5. Opracowanie wyników / 188
3.4. Pomiar natężenia przepływu wody w przewodzie pod ciśnieniem / 189
3.4.1. Wprowadzenie / 189
3.4.2. Cel ćwiczenia / 189
3.4.3. Stanowisko pomiarowe i przebieg ćwiczenia / 190
3.4.4. Wyznaczanie współczynnika przepływu zwężki / 198
3.4.5. Wyznaczanie współczynnika przepływu dla rurki Pitota / 200
3.4.6. Koszt pomiaru – strata ciśnienia urządzenia pomiarowego / 201
3.5. Pomiar strumienia powietrza i rozkład ciśnienia wzdłuż drogi przepływu / 204
3.5.1. Wprowadzenie / 204
3.5.2. Cel ćwiczenia / 205
3.5.3. W którą stronę płynie powietrze? / 205
3.5.4. Stanowisko pomiarowe i przebieg ćwiczenia / 208
3.5.5. Zmiana ciśnienia wzdłuż drogi przepływu powietrza  linia ciśnień / 208
3.5.6. Pomiar natężenia przepływu powietrza za pomocą zwężek / 210
3.5.7. Pomiar natężenia przepływu innymi metodami / 212
3.5.8. Opracowanie wyników / 212
3.6. Profil prędkości w przewodzie o przekroju kołowym / 213
3.6.1. Wprowadzenie / 213
3.6.2. Podstawy teoretyczne / 214
3.6.3. Cel ćwiczenia / 219
3.6.4. Stanowisko pomiarowe i przebieg ćwiczenia / 220
3.7. Pomiar liniowych strat ciśnienia / 224
3.7.1. Wprowadzenie / 224
3.7.2. Podstawy teoretyczne / 225
3.7.3. Cel ćwiczenia / 235
3.7.4. Stanowisko pomiarowe i przebieg ćwiczenia / 235
3.7.5. Opracowanie wyników / 237
3.8. Pomiar miejscowych strat ciśnienia / 239
3.8.1. Wprowadzenie / 239
3.8.2. Straty miejscowe w praktyce / 244
3.8.3. Cel ćwiczenia / 248
3.8.4. Schemat stanowiska / 248
3.8.5. Opracowanie wyników / 259
3.8.6. Katalog oporów miejscowych / 259
3.9. Badanie charakterystyki przepływowej zaworu regulacyjnego / 272
3.9.1. Cel ćwiczenia / 272
3.9.2. Zawory odcinające i regulacyjne / 272
3.9.3. Współczynnik kv zaworu / 275
3.9.4. Stanowisko pomiarowe i przebieg ćwiczenia / 276
3.9.5. Opracowanie wyników / 280
3.10. Badanie charakterystyki przepływowej wentylatora / 280
3.10.1. Wprowadzenie / 280
3.10.2. Cel ćwiczenia / 287
3.10.3. Stanowisko pomiarowe / 287
3.10.4. Przebieg ćwiczenia / 288
3.10.5. Opracowanie wyników / 289
3.11. Przepływ cieczy przez przelewy / 289
3.11.1. Wprowadzenie / 289
3.11.2. Cel ćwiczenia / 290
3.11.3. Stanowisko pomiarowe / 290
3.11.4. Opracowanie wyników /292
3.12. Własności filtracyjne ośrodka porowatego / 292
3.12.1. Wprowadzenie / 292
3.12.2. Podstawy teoretyczne / 293
3.12.3. Cel ćwiczenia / 301
3.12.4. Stanowisko pomiarowe / 301
3.12.5. Opracowanie wyników / 303
Literatura / 305