Обработка опытных данных и составление отчёта

1. Прежде чем перейти к обработке экспериментальных данных, необходимо убедиться, что результаты измерений воспроизводимы, т.е. установить, не было ли на них влияния неучтённых величин. С этой целью следует обработать данные параллельных опытов по измерению частоты вращения на основе экспериментально-статистических методов исследования. Для этого необходимо записать измерения частоты вращения в табл.2.6.

Таблица 2.6

Таким образом, проведено e серий параллельных опытов (e = 8), включающих U измерений частоты вращения (U = 3).

Для каждой серии параллельных опытов вычислить среднее арифметическое значение измеренной частоты вращения

.

Для каждой серии затем вычислить оценку дисперсии

Для проверки воспроизводимости опытов найти критерий Кохрена как отношение наибольшей из оценок дисперсий к сумме всех оценок дисперсий

Значения критерия Кохрена G _т приведены в табл. 2.7. Они соответствуют доверительной вероятности (P = 0,95), с которой принимается гипотеза о воспроизводимости опытов.

Таблица 2.7

Значения G _т определить, исходя из числа степени свободы f ₂ = e и
f ₁ = (U -1) по табл. 7.

Если выполняется условие G _p G _т, то опыты считаются воспроизводимыми. В этом случае можно рассчитать генеральную дисперсию воспроизводимости

.

Если опыты невоспроизводимы, то можно попытаться достигнуть воспроизводимости выявлением и устранением источников нестабильности эксперимента, а также использованием более точных методов и средств.

В общем случае рассмотренная методика оценки воспроизводимости опыта имеет универсальный характер и может быть использована при любых экспериментальных исследованиях. При этом минимальные значения величин e и U берутся от 2 до 4.

2. По данным экспериментов построить график зависимости мощности холостого хода N_x от частоты вращения мешалки: N_x=f(n).

3. Рассчитать полезную мощность, потребляемую мешалкой при перемешивании жидкости по заданной частоте вращения рабочего элемента (табл.2). N_x – определить из графика N=N_p-N_x.

4.Для каждого опыта рассчитать по формуле (1.14) значения критериев Eu_м и Re_м.

5.На основании вычисленных значений Eu _м и Re_м построить график зависимости lg Eu _м от lgRe_м и определить значение величин С и К, входящих в известное критериальное уравнение. Прологарифмировав это уравнение, можно получить уравнение прямой линии в логарифмических координатах

(2.1)

Показатель степени определяется как тангенс угла наклона к оси абсцисс (рис. 2.9.). Так как угол находится во второй четверти, то тангенс этого угла – отрицательная величина, а следовательно, и – отрицательная величина.

Рис.2.13. Зависимость lg Eu _м= f (lgRe_м)

Постоянная С находится как отрезок, отсекаемый прямой на оси координат, или из уравнения (2.1) при известном К. Если С определяется с использованием уравнения (2.1), то необходимо рассчитать 3-5 значений С и найти из них среднее.