Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Обробка отриманих даних

1. Визначають втрати напору у місцевому опорі, використовуючи рівняння Бернуллі для вимірювального перерізу 1 і 2, проведених до і після місцевого опору на відстані

2. Визначають об’ємну витрату і середню швидкість рідини у трубопроводі

Якщо поперечні перерізи до і після місцевого опору не одинакові, то визначають і .

3. По температурі води визначають коефіцієнт кінематичної в’язкості води за таблицями або кресленнями.

4. Визначають число Рейнольдса у перерізі труби до і після місцевого опору за формулою і встановлюють режим рідини. Якщо число , то режим турбулентний і можна прийняти для розрахунку .

5. Визначають коефіцієнт місцевого опору за формулою

При цьому обов’язково вказують, до якої швидкості відноситься коефіцієнт (до або після місцевого опору).

6. Отримані значення коефіцієнта місцевого опору порівнюють із довідниковими значеннями для обраного місцевого опору і визначають відсотки розходження.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 11

ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ВИТІКАННЯ РІДИНИ ЧЕРЕЗ ОТВОРИ І НАСАДКИ ПРИ ПОСТІЙНОМУ НАПОРІ

1. Ціль роботи – експериментальне визначення коефіцієнтів витрати і швидкості при витіканні рідини через малий отвір і насадки при постійному напорі. Порівняння отриманих значень коефіцієнтів і із табличними даними.

Загальні відомості

При встановленому витіканні рідини з великого резервуара через круглий отвір, розмір якого малий у порівнянні із його заглибленням (мал. 12.1), рівняння Бернуллі для перерізів 1 і 2 має вигляд

Так як , а швидкістю з огляду на її малість можна знехтувати, то середня швидкість струмки що витікає

де - глибина розташування центра тяжіння перерізу струмки під рівнем (напір витікання); - безрозмірний коефіцієнт швидкості:

Опит показує, що при вплив на коефіцієнти витікання практично відсутній (квадратична зона витікання).

В квадратичній зоні витікання нерівномірність профілю швидкостей у стисненому перерізі дуже незначна і можна приймати без великої помилки

Тоді

Для води, яка є малов’язкою рідиною, частіше за все витікання через малі отвори і насадки відбувається у квадратичній зоні.

При виході з отвору струмка до перерізу 2-2 стискається, що обумовлено інерцією часток рідини, які рухаються при підході до отвору за криволінійними траєкторіями.

Згідно із опитом, відстань від внутрішньої поверхні стінки посудини до стисненого перерізу складає

Відношення площі стисненого перерізу струмки до площі перерізу отвору називається коефіцієнтом стиснення

Витрату рідини при витіканні через отвір і насадки визначають за формулою

де - коефіцієнт витрати, рівній

З іншого боку

Це означає, що коефіцієнт витрати це є відношення дійсної витрати до тієї витрати, яка мала б місце при відсутності стиснення струмки і опору.

Дійсна витрата завжди менш теоретичної і, отже, коефіцієнт витрати завжди менше одиниці внаслідок впливу двох факторів: стиснення струмки і опору.

Значення коефіцієнтів витікання залежать від форми і розмірів отвору, за умови підтоку рідини до отвору і числа Рейнольдса.

При витіканні рідини через насадок будь-якої форми, окрім коноідальної, у нутрі нього поблизу входу утворюється стиснутий переріз струмки, далі струмка розширюється, заповнює насадок цілком і на виході не стискається, або стискається дуже мало. При витіканні у атмосферу у стисненому перерізі насадка утворюється вакуум.

Схема витікання рідини через зовнішній циліндричний насадок показана на мал. 11.1б.

Значення коефіцієнтів витікання для малих отворів у тонкій стінці () і насадів, отримані при досконалому стисненні () у квадратичній зоні, приведені у табл. 11.1.

Таблиця 11.1- Коефіцієнти витікання отворів і насадів у квадратичній зоні

Назва
Отвір із гострою кромкою (Мал. 1.а) Зовнішній циліндричний насадок Насадок із закругленими вхідними кромками (по радіусу круга )	0,97 0,82 0,98	0,64 1,0 1,0	0,62 0,82 0,98	0,06 0,5 0,03

Порівняння із отвором у тонкій стінці показує, що при невідривному витіканні через зовнішній циліндричний насадок витрата отримується більше, ніж при витіканні крізь отвір через відсутність стиснення струмки на виході з насадка.

Швидкість же опиняється менше при витіканні через насадок внаслідок більшого опору.

При вільному витіканні струмки її траєкторія має форму параболи. Координати траєкторії струмки можна отримати, припустивши, що кожна частинка рідини рухається як вільна матеріальна точка, на яку діє сила тяжіння.

Якщо розташувати початок координатних осей і так, як це показано на мал. 11.1 і позначити швидкість матеріальної точки у початку координат через , отримаємо рівняння руху, відомі з теоретичної механіки

де - час, с; - поточні координати струмки, м; - прискорення вільного падіння, м/с².

Розв’язуючи сумісно рівняння руху, отримаємо рівняння траєкторії матеріальної частки (рівняння параболи)

Так як то підставивши значення швидкості рідини у рівняння траєкторії, отримаємо значення коефіцієнта швидкості

Користуючись отриманим виразом, можна визначити величину коефіцієнта швидкості, якщо опитним шляхом визначити координати деякої точки траєкторії струмки і .

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒