Файл: Лабораторная работа Изучение режимов течения жидкости 2ч. Лабораторная работа Изучение гидравлических потерь потока 2ч.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 7
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- коэффициент данного местного сопротивления; 
- характерная скорость потока.
За расчетную характерную скорость, если она изменяется на местном сопротивлении, обычно принимают большую из двух возможных.
В общем случае коэффициент местного сопротивления определяется по формуле
(2)
кв.- коэффициент местного сопротивления, соответствующий квадратичной области сопротивления турбулентного режима;
A- коэффициент формы местного сопротивления;
- число Рейнольдса.
3. Опытная установка
Схема опытной установки представлена на рисунке 4. Вода из бака поступает в трубопровод с местными сопротивлениями. Расход воды через трубопровод регулируется вентилем 6 и измеряется с помощью сужающего устройства 3 (диафрагмы). Местные сопротивления в виде внезапного расширения 2, внезапного сужения 4 и поворота 5 оснащены пьезометрами 7 на входе и выходе воды из местного сопротивления.
Рисунок 4. – Схема опытной установки
4. Порядок выполнения работы
1. Запустить электронасос и открыть полностью регулирующий вентиль 6.
2. Записать в протокол испытаний разность давлений на диафрагме 3.
3. Измерить разность пьезометрических высот, показываемую пьезометрами на местных сопротивлениях, записать в протокол.
4. Прикрыть регулирующий вентиль так, чтобы разность давлений на диафрагме уменьшилась примерно на одну треть от своего первоначального значения. Повторить измерение разностей уровней пьезометров, установленных на изучаемых местных сопротивлениях 2, 4, 5 (см.рис.7). Записать результаты в протокол.
5. Третий раз замеры снять при таком положении вентиля, когда давление на диафрагме уменьшится примерно на две трети от своего первоначального значения. Записать результаты в протокол (таблица 1).
Таблица 1- Протокол испытаний по определению коэффициентов потерь на местных сопротивлениях
5. Обработка результатов испытаний
1. По значению hp из таблицы 1 определить расход воды через трубопровод по формуле
2. Скорость
и 
определить из уравнения расхода
3. Для определения потерь напора на местных сопротивлениях использовать уравнение Бернулли, записанного для сечения «вх» и «вых» , на входе и выходе из местного сопротивления
Примечание. При внезапном расширении
т.е. в протокол испытаний 
должно быть записано со знаком «минус». При внезапном сжатии
т.е. в протокол испытаний 
должно быть записано со знаком «плюс».
4. Экспериментальные значения коэффициентов местных сопротивлений при внезапном расширении
, сжатии 
и при повороте 
определить по формуле Вейсбаха
приняв за расчётную скорость большую из двух скоростей.
5. Расчётные значения коэффициентов местных сопротивлений при внезапном расширении , при внезапном сжатии и при повороте определить по соответствующим формулам из приложения к методическим указаниям к данной лабораторной работе.
6. Результаты расчётов занести в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты расчётов по определению коэффициентов потерь местных сопротивлений
7. Подсчитать число Рейнольдса по наибольшей скорости в каждом опыте по формуле
и сделать выводы.
Приложение А
Таблица А –Схемы сопротивлений и значения коэффициентов сопротивлений
№ 2.2. Изучение гидравлических потерь по длине русла
- характерная скорость потока.За расчетную характерную скорость, если она изменяется на местном сопротивлении, обычно принимают большую из двух возможных.
В общем случае коэффициент местного сопротивления определяется по формуле
(2)кв.- коэффициент местного сопротивления, соответствующий квадратичной области сопротивления турбулентного режима;
A- коэффициент формы местного сопротивления;
- число Рейнольдса.3. Опытная установка
Схема опытной установки представлена на рисунке 4. Вода из бака поступает в трубопровод с местными сопротивлениями. Расход воды через трубопровод регулируется вентилем 6 и измеряется с помощью сужающего устройства 3 (диафрагмы). Местные сопротивления в виде внезапного расширения 2, внезапного сужения 4 и поворота 5 оснащены пьезометрами 7 на входе и выходе воды из местного сопротивления.
Рисунок 4. – Схема опытной установки
4. Порядок выполнения работы
1. Запустить электронасос и открыть полностью регулирующий вентиль 6.
2. Записать в протокол испытаний разность давлений на диафрагме 3.
3. Измерить разность пьезометрических высот, показываемую пьезометрами на местных сопротивлениях, записать в протокол.
4. Прикрыть регулирующий вентиль так, чтобы разность давлений на диафрагме уменьшилась примерно на одну треть от своего первоначального значения. Повторить измерение разностей уровней пьезометров, установленных на изучаемых местных сопротивлениях 2, 4, 5 (см.рис.7). Записать результаты в протокол.
5. Третий раз замеры снять при таком положении вентиля, когда давление на диафрагме уменьшится примерно на две трети от своего первоначального значения. Записать результаты в протокол (таблица 1).
Таблица 1- Протокол испытаний по определению коэффициентов потерь на местных сопротивлениях
| Опыт | hp | ∆pвн.р. | ∆pвн.с. | ∆pпов. |  |  | α | |||
| мм | мм | Па | мм | Па | мм | Па | мм | мм | град. | |
| 1 | | | | | | | | | | |
| 2 | | | | | | | | | | |
| 3 | | | | | | | | | | |
5. Обработка результатов испытаний
1. По значению hp из таблицы 1 определить расход воды через трубопровод по формуле
2. Скорость
и определить из уравнения расхода 3. Для определения потерь напора на местных сопротивлениях использовать уравнение Бернулли, записанного для сечения «вх» и «вых» , на входе и выходе из местного сопротивления
Примечание. При внезапном расширении
т.е. в протокол испытаний
должно быть записано со знаком «минус». При внезапном сжатии
т.е. в протокол испытаний должно быть записано со знаком «плюс».4. Экспериментальные значения коэффициентов местных сопротивлений при внезапном расширении
, сжатии и при повороте определить по формуле Вейсбаха приняв за расчётную скорость большую из двух скоростей.
5. Расчётные значения коэффициентов местных сопротивлений при внезапном расширении
, при внезапном сжатии и при повороте определить по соответствующим формулам из приложения к методическим указаниям к данной лабораторной работе.6. Результаты расчётов занести в таблицу 2.
Таблица 2 – Результаты расчётов по определению коэффициентов потерь местных сопротивлений
| Опыт | Q |  |  |  |  |  | | | |  |  |  |
| л/с |  | | м | м | м | | | | | | | |
| 1-3 | | | | | | | | | | | | |
7. Подсчитать число Рейнольдса по наибольшей скорости в каждом опыте по формуле
и сделать выводы.
Приложение А
Таблица А –Схемы сопротивлений и значения коэффициентов сопротивлений
| Наименование сопротивления | Схема сопротивления | Значение коэффициента сопротивления | |||||||||
| Внезапное расширение |  |  | |||||||||
| Выход из трубы в резервуар |  |  | |||||||||
| Внезапное сужение |  |  | |||||||||
| Вход в трубу | С острой кромкой |  |  | ||||||||
| С закругленной кромкой |  |  | |||||||||
| С плавной кромкой |  |  | |||||||||
| Конический диффузор |  |    коэффициент гидравлического трения n= | |||||||||
| Конический конфузор |  | коэффициент гидравлического трения n= | |||||||||
| Резкий поворот на угол δ (колено), сечение круглое |  | Материал |  | 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |||
| Чугун, сталь |  | 0,062 | 0,161 | 0,230 | 0,684 | 1,1265 | |||||
| Цветные металлы | | 0,042 | 0,130 | 0,220 | 0,471 | 1,129 | |||||
| Плавный поворот на угол  (отвод) сечение круглое |  | 1.  2.  3.  | |||||||||
| Диафрагма с острыми краями |  |   | |||||||||
| Задвижка типа «Лудпс» |  | | |||||||||
 | 0,10 | 0,20 | 0,40 | 0,60 | 0,80 | 1,0 | |||||
| | 200 | 33,0 | 4,70 | 1,23 | 0,31 | 0,05 | |||||
| | |||||||||||
| Вентиль при полном открытии |  | | |||||||||
| D.мм | 13 | 25 | 50 | 100 | |||||||
| | 10,8 | 6,1 | 4,6 | 4,1 | |||||||
| | |||||||||||
| Дроссельный клапан |  |  | 0 | 5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||
| | 0,1 | 0,24 | 0,52 | 1,54 | 3,91 | 10,8 | 32,1 | ||||
| | |||||||||||
| Клапан с сеткой на всасывающий линии насоса |  | | |||||||||
| D,мм | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 300 | 500 | ||||
| | 10 | 8,5 | 7 | 6 | 5,2 | 3,7 | 2,5 | ||||
| | |||||||||||
№ 2.2. Изучение гидравлических потерь по длине русла
