 |
Обработка результатов и построение эпюр скоростей
|
|
|
|
Результаты замера динамического напора газа в трубопроводе (при прямом и обратном ходе пневматической трубки) и вычисленные средние значения занести в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Показания микроманометра
| Но-мер точ-ки | I cечение | Но-мер точ-ки | II сечение | Но-мер точ-ки | III сечение | Но-мер точ-ки | IV сечение | ||||||||
| Пря-мой ход | Об-рат-ный ход | Сред-нее зна-чение | Пря-мой ход | Об-рат-ный ход | Сред-нее зна-чение | Пря-мой ход | Об-рат-ный ход | Сред-нее зна-чение | Пря-мой ход | Об-рат-ный ход | Сред-нее зна-чение | ||||
Затем определить динамический напор, учитывая коэффициент шкалы манометра К=0,2 по формуле 
, где L ср – усредненные показания манометра.
Вычисление значения h дин занести в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Результаты расчетов
| Вычислен-ная величина | 1 сечение | 2 сечение | Сред-няя точка | 3 сечение | 4 сечение | ||||||||||||||||
| Номер точки | |||||||||||||||||||||
| Динамичес-кий напор h дин, м | |||||||||||||||||||||
| Скорость u, м/с | |||||||||||||||||||||
Определить плотность воздуха при условиях опыта по формуле:
(2.5)
где 
- плотность воздуха при 
, кг/м3;
|
|
|
коэффициент объемного расширения;
Р бар - показания барометра, Па;
Р ст- статическое давление в замеряемом сечении, Па.
В условиях данного опыта Рст значительно меньше Рбар, поэтому при расчете по формуле (2.5) им можно пренебречь. (1 мм рт. ст. = 133,32 Па)
Затем по формуле (2.4) определить скорость движения газа по вычисленным средним значениям h дин и полученные значения скорости занести в таблицу 2.2.
Для построения эпюры скоростей в живом сечении газопровода проводим 10 сечений. Студент строит эпюру скоростей в сечениях, указанных преподавателем. Для этого по горизонтали в определенном масштабе откладывают длину сечения трубопровода и наносят выбранные точки измерений. Затем в этих точках проводят вертикали, на которых также в определенном масштабе откладывают полученные в результате расчетов значения скоростей. Концы векторов скоростей соединяют плавной кривой и получают профиль скоростей в данном сечении трубопровода.
Контрольные вопросы
1. Для какой цели используют применяют Пито – Прандтля?
2. Устройство трубки Пито – Прандтля
3. Определить скорость газового потока, если динамический напор, измеренный трубкой Пито – Прандтля, h д = 50 мм вод. ст., плотность газа 
кг/м3, плотность жидкости залитой в манометр, 
кг/м3
4. Назовите приборы необходимые для измерения скорости воздуха в воздуховоде сечением 
мм.
5. Порядок выполнения работы.
6. Причины неравномерности скоростей в сечении потока.
7. Принцип работы дифференциального микроманометра.
8. Принцип замера статического и полного напоров.
Лабораторная работа №3
Определение времени опорожнения сосуда
Цель работы: Экспериментально определить время опорожнение сосуда.
Теоретические сведения
Если емкость, из которой происходит истечение жидкости, не пополнять, то уровень жидкости в ней (напор) будет понижаться и истечение будет происходить с переменным во времени расходом.
|
|
|
Определим время опорожнения сосуда при переменном напоре.
 |
За промежуток времени dt уровень жидкости в сосуде понизиться на dH (рис 3.1). Объем вытекшей за время dt жидкости равен освободившемуся в резервуаре объему, т.е.
Рис. 3.1. Истечение при переменном напоре
Определяя расход жидкости по формуле для установившегося течения 
, где 
- коэффициент расхода; 
- площадь сечения отверстия, получим
(3.1)
Интегрируя уравнение (3.1) по времени в пределах от нуля до времени опорожнения Т, а по высоте Н от Н 0 до нуля получаем
(3.2)
При интегрировании уравнения (3.1) делаем допущение о том, что коэффициент m расхода есть величина постоянная, хотя в действительности коэффициент расхода так же зависит от напора Н.
Подставляя формулу (3.2) зависимость площади S поперечного сечения сосуда от высоты Н и интегрируя, получим время опорожнения сосуда. Например для сосуда с постоянным по высоте поперечным сечением S время опорожнения
(3.3)
Порядок проведения работы
Порядок проведения эксперимента и схема установки (рис. 1.1) приведены в лабораторной работе №1. Определить коэффициент расхода m для отверстия или насадка, необходимо измерять площадь сечения бака S и по формуле (3.3.) рассчитать время истечения жидкости из отверстия или насадка.
Все данные занести в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Результаты измерений
| Тип отверстия или насадка | Диаметр отверстия d 0 , м | Напор Н 0 , м | Коэффициент m расхода | Время Т истечения, с |
Контрольные вопросы
1. Особенности истечения жидкости из отверстия и насадка при переменном уровне жидкости в напорном баке.
2. Вычислите, какой объем жидкости вытечет из бака за время опорожнения, если в баке поддерживается постоянный напор.
3. Почему время опорожнения сосуда через насадок меньше времени опорожнения сосуда через отверстие такого же диаметра?
4. Почему время опорожнения сосуда через конический расходящийся насадок меньше, чем через сходящийся?
Лабораторная работа №4
|
|
|
