 |
Лабораторная работа №4. Экспериментальное исследование течения по трубопроводу. Определение коэффициента гидравлического трения (коэффициента Дарси)
|
|
|
|
Целью данной работы является экспериментальное определение расходно – перепадной характеристики трубопровода, определение зависимости коэффициента сопротивления трубопровода и коэффициента трения от числа Рейнольдса.
Последовательность выполнения работы:
1. Откройте предохранительный клапан КП1 стенда, вращая ручку клапана против часовой стрелки до упора.
2. Закройте краны ВН1 и ВН2. Закройте дроссель ДР1, вращая рукоятку по часовой стрелке до упора. При открывании дроссели из регулировочной головки выдвигается индикаторный стержень, показывающий величину открытия дросселя.
3. Откройте кран ВН1. Плавно поднимайте давление клапаном КП1 значения 0,4…0,5 МПа. Закройте кран ВН3. Дождитесь набора жидкости в емкости ориентировочно до 2…3 л. Измерьте температуру рабочей жидкости. При температуре ниже 400С жидкость необходимо подогреть. Для этого выполните следующие действия.
- закройте кран ВН1;
- настройте клапан КП1 на давление 3…3,5 МПа;
- откройте дроссель ДР1 на 0,5…1 оборот;
- закройте кран ВН3;
- дождитесь разогрева рабочей жидкости до температуры 400С;
- после нагрева жидкости закройте дроссель ДР1;
- откройте предохранительный клапан КП1, кран ВН3.
Оборудование готово к проведению экспериментов.
4. Откройте кран ВН2.
5. Жидкость через трубопровод будет поступать в мерную емкость.
6. Включите питание системы управления. Измерьте значение времени и контрольного объема для вычисления расхода. Запишите объем V, время ∆t, давление p1 по манометру МН1, температуру t0рабочей жидкости в таблицу 4.1
7. Увеличьте настройкой клапана КП1 давление р1 на 0,2…0,4 МПа по сравнению с предыдущим значением. Повторите измерения в соответствии с п.6. Измерения выполнять до достижения р1=3…3,5 МПа. При необходимости добавьте количество столбцов таблицы.
|
|
|
8. Откройте предохранительный клапан КП1.
9. Выключите насосную стацию и питание системы управления. 
10. Рассчитайте значение расхода в соответствии с экспериментальными данными таблицы.
11. По справочной литературе занесите в таблицу данные о вязкости (коэффициент кинематической вязкости 
) рабочей жидкости в соответствии с ее маркой и температурой.
12. Постройте график зависимости перепада давления ∆р=р1 на трубопроводе от расхода Qрабочей жидкости через него.
13. Рассчитайте значения скорости 
течения в трубопроводе, коэффициента сопротивления 
трубопровода, коэффициента трения 
и числа Рейнольдса Re для условий течения жидкости в трубопроводе.
14. Постройте график зависимости потерь давления от скорости течения, коэффициента сопротивления от числа Рейнольдса, коэффициента трения от числа Рейнольдса. Сделайте выводы.
Расчетные зависимости для выполнения вычислений:
= 
коэффициент кинематической вязкости рабочей жидкости;
= 500 мм – приведенная длина трубопровода;
= 2,9 мм;
– потери давления на прочих участках трубопровода от места подключения манометра до выхода в измерительную емкость. Приведенное значение коэффициента сопротивления 
получено экспериментально.
Значения коэффициента кинематической вязкости берутся из справочной литературы для типа рабочей жидкости, на которой проводятся эксперименты и для температуры условий эксперимента.
Проанализировать полученные данные, сформулировать выводы.
Примечание.
При перегреве рабочей жидкости выше 700С необходимо дать оборудованию остыть.
Таблица 4.1
| Параметр | Номер опыта | |||||||
| Давление перед трубопроводом р1, МПа (Перепад давления ∆р=р1 на трубопроводе, МПа) | ||||||||
| Объем V жидкости, поступающей в емкость, за промежуток времени ∆t, л | ||||||||
| Промежуток времени ∆t, с | ||||||||
| Расход жидкости через трубопровод Q, л/мин | ||||||||
| Температура рабочей жидкости, t0 | ||||||||
Коэффициент кинематической вязкости  рабочей жидкости, м2/c
| ||||||||
| Скорость течения жидкости в трубопроводе, , м/c
| ||||||||
| Число Рейнольдса,Re | ||||||||
| Коэффициент сопротивления,
| ||||||||
| Коэффициент трения
|
|
|
|
|
|
|
