Описание установки и выполнения работы
2.1 Установка (рисунок 3.3) представляет собой трубопровод 2 переменного сечения с напорным баком 1, вода в который подается по питающему трубопроводу 8 открытием вентиля. Бак 1 снабжен переливным устройством 9 для поддержания уровня воды на постоянной отметке, чтобы обеспечить в трубопроводе 2 установившееся движение жидкости. К сечениям I-I…II-II трубопровода 2 подключены пьезометры 3 и скоростные трубки 4 для измерения величин p/rg и U2/2g. Величина расхода воды в трубопроводе 2 регулируется вентилем 6. Для измерения расхода воды имеются мерный бак 7 и секундомер 5.
Рисунок 3.3 ─ Схема установки 2.2 Порядок выполнения работы и обработки опытных данных 1. При закрытом вентиле 6 открыть вентиль для заполнения бака 1 и трубопровода 2 водой. При этом следует обратить внимание на уровни воды в пьезометрических 3 и скоростных трубках 4. Эти уровни при отсутствии воздуха в системе должны быть на одной отметке. 2. Открыть вентиль 6 так, чтобы трубопровод 2 работал полным сечением, а уровень воды в баке 1 постоянным. 3. Измерить с помощью бака 7 и секундомера 5 расход воды. Затем линейкой измерить геометрические высоты z центров тяжести сечений I-I…II-II относительно плоскости сравнения 0–0, отмеченной на установке. 4. Далее, определить по шкалам отметки уровней воды в пьезометрах и скоростных трубках в сечениях I-I…II-II. Результаты всех измерений записать в таблицу. Затем выполнить все вычисления, записать их в таблицу 3.2, и построить в масштабе по полученным данным линии полного напора и пьезометрическую линию, как показано на рисунке 3.1. 5. Дать заключение по результатам работы. Таблица 3.1 ─ Результаты измерений
Таблица 3.2 - Результаты расчета
3 Основные контрольные вопросы
1. Поясните геометрический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли. 2. Поясните энергетический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли. 3. Как называется коэффициент a, входящий в уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости, что он учитывает и от чего зависит его величина? 4. Объясните, чем обусловлены потери полного напора, и каков их энергетический смысл?
5. Поясните, что понимают под термином "удельная энергия"? 6. Объясните термины "местная скорость" и "средняя скорость" и укажите, как определяют эти скорости? 7. Поясните, что такое скоростная трубка и трубка Пито? 8. Поясните, что такое линия полного напора и пьезометрическая линия, что будут представлять собой эти линии при равномерном движении реальной жидкости? 9. Что понимают под термином «живое сечение потока жидкости»? Лабораторная работа № 4 Изучение гидравлических сопротивлений и определение потерь Напора при установившемся движении жидкости В напорном трубопроводе Цель работы: Определение коэффициента гидравлических сопротивлений и потерь напора при установившемся движении жидкости в напорном трубопроводе. Общие сведения При движении жидкости часть полного напора (энергии) затрачивается на преодоление работы вязкостных и инерционных сил, т.е. возникают потери напора. При равномерном движении жидкости гидравлическое сопротивление, проявляющееся равномерно по всей длине потока, называют сопротивлением по длине, а вызываемые им потери напора ─ потерями напора по длине Эти потери в круглых трубопроводах, работающих полным сечением, вычисляют по формуле Дарси-Вейсбаха:
где Величина коэффициента Другой вид гидравлических сопротивлений, возникающих в местах резкого изменения конфигурации потока, называют местными сопротивлениями, а вызываемые ими потери напора, ─ местными потерями напора (hм). При прохождении через любое местное сопротивление поток жидкости деформируется (рисунок 4.1), вследствие чего движение становится неравномерным, для которого характерны: - значительное искривления линий потока; - отрывы транзитной струи от стенок трубопровода (ввиду действия закона инерции) и возникновения в местах отрыва устойчивых водоворотов;
- повышенная (по сравнению с равномерным движением) пульсация скоростей и давлений; - изменение формы (переформирование) эпюр скоростей. Местные потери напора при гидравлических расчетах вычисляют по формуле Вейсбаха
где
Величину коэффициента гидравлического сопротивления l при гидравлических экспериментах вычисляют по опытным данным и формуле (4.1), при гидравлических расчетах – по эмпирическим и полуэмпирическим формулам (2.6-2.9, лабораторная работа № 2).
Рисунок 4.1 ─ Схемы движения жидкости при резком изменении сечения трубопровода: а) резкое расширение трубопровода; б) резкое сужение трубопровода Область гидравлического сопротивления при расчетах определяют непосредственно по графикам Величина коэффициента Величину
Рисунок 4.2 - Зависимость коэффициента гидравлического трения l от числа Рейнольдса Re Исключением является резкое расширение и резкое сужение трубопровода (4.3), для которых численные значения
если скорость берется за местным сопротивлением, т.е.
Коэффициент сопротивления при резком сужении трубопровода (
где
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|