Hidravlični skok

V kanalu: Teoretični pristop | Merjenje | Hipoteze | Rezultati | Ugotovitve

V prvem delu poskusa smo prek prej opisane priprave določevali lastnosti hidravličnega skoka, nastalega v pravokotnem kanalu pri prehodu zapornice.

Preverjali smo resničnost hipotez, prek eksperimentalnega dela pa smo ugotovili:

· Tekočina na konjugiranih višinah ima enako specifično energijo.

· Višina tekočine po hidravličnem skoku v odvisnosti od specifične sile(M) limitira proti .

· Kritična višina za nastanek hidavličnega skoka se viša z večanjem pretoka tekočine po modelu: .

Sprva lahko potrdimo drugo hipotezo, vidimo, da višina toka resnično limitira proti teoretično določeni vrednosti.

Prav tako lahko potrdimo tretjo hipotezo, postavljeno na osnovi teoretičnega modela, kjer se kritična višina z večanjem pretoka in s tem momenta, povečuje skladno z .

Napačna pa je prva predpostavka. Ohranitve momenta oziroma specifične sile namreč ne moremo enačiti z ohranitvijo energije, kajti ob hidravličnem skoku gibajoča tekočina izgubi energijo kot toploto pri prehodu iz superkritičnega v subkritični tok.

Razlog je denimo v turbulentnem prehodu ob hidravličnem skoku.

Ohranitev energije velja denimo za primere zapornic, kjer je prehod iz sub- v superkritični tok enakomeren, takojšen in z reološkega stališča laminaren. Za primero s konjugiranimi višinami navedimo še teoretično določeni alternirani vrednosti (ang. Alternate depths) za primer ohranitve energije, ki velja v zgoraj opisanih pogojih:

Za konec navedimo, da kot nejasna ostaja sistematična odklonskost eksperimentalno določenih kritičnih višin ter karakteristčnega modela . Ob prilagoditvi matematičnega modela eksprimentalnim podatkom dobimo funkcijsko odvisnost .

Pomembno je razložiti tudi vir oziroma razloge za morebitne napake pri izvajanju poskusa.

Relativna napaka meritev pretoka tekočine je 3%.

Izven slučajnih napak je dodaten vir variabilnosti tekom meritev na eni strani posledica kohezivnosti z materialom (pleksi steklo in lepilo ), kar se je izraziteje odražalo na račun domače izdelave modela.

Dodaten otežitveni dejavnik je pojav turbulentnih tokov pred zapornico, kar se je odrazilo na nehomogeni dinamiki hidravličnega skoka tekočine tekom celotne širine posode. Slednje smo deloma eliminirali z omejitvijo na fiksno merilno točko tekom celotnega eksperimenta.

Natančnost bi lahko povečali z več meritvenimi točkami in integriranjem po celotni širini.

S ponovitvijo eksperimenta z bolj viskozno tekočino in različno kohezivnimi materiali kanala bi lahko natančneje ovrednotili vpliv trenja.