Вид жидкости

r ,
см

W ,
см 3

ΔТ ,
К

l ,
см

ΔW ,
см 3

β Т ,
К -1

β Т * ,
К -1

Спирт

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Тольяттинский государственный университет

Инженерно-строительный институт Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по дисциплине « ГИДРАВЛИКА»

для академического консультанта

Тольятти 2007

УДК 532.5 (533.6)

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Гидравлика» для студентов строительных специальностей очной формы обучения. /Сост. Калинин А.В., Лушкин И.А. – Тольятти: ТГУ, 2006.

Изложены цели, задачи и программа лабораторных работ, даны указания по подготовке к работам и их выполнению.

Ил.12. Табл. 8. Библиогр.: 5 назв.

Составитель: Калинин А.В., Лушкин И.А Научный редактор: Вдовин Ю.И.

Утверждено редакционно-издательской секцией методического совета института.

© Тольяттинский государственный университет, 2007

Указания к проведению лабораторных работ

Основой изучаемого курса является приобретение студентами первоначальных навыков проведения исследовательских работ, осмысление результатов лабораторного исследования, представление и защита полученных результатов. Лабораторные работы проводятся в лабораториях кафедры «Водоснабжение и водоотведение». В ходе проведения работы студент имеет возможность видеть и изучать явления, происходящие в жидкости, производить измерения физических величин, овладевает методикой постановки экспериментов, приобретает навыки обработки полученных в результате эксперимента данных, представления результатов исследования. За время проведения лабораторных работ студент должен научиться пользоваться измерительными приборами.

Перед проведением лабораторной работы осуществляется контроль знания студентом теоретического материала по теме экспериментального исследования. Контроль осуществляется академическим консультантом в в тестовой форме. Студент допускается к проведению лабораторной работы, если он правильно ответил на 40% вопросов теста.

В лабораторных работах №4 и №5 студент до проведения экспериментального исследования должен выполнить расчет параметров физической модели. Результаты расчета предъявляются академическому консультанту. В случае, если расчет студентом не был выполнен, студент до экспериментального исследования не допускается.

Результаты проведенного экспериментального исследования оформляются в виде отчета. В отчете приводятся: цель работы, схема установки, основные расчетные формулы, таблицы измерений и расчетов, графики, выводы. Результаты исследования после проверки академическим консультантом используются при расчете короткого трубопровода.

Описание универсального гидравлического стенда ГС - 3

Универсальный гидростенд (см. рис. 1) предназначен для проведения лабораторных и науч- но-исследовательских работ, целью которых является изучение законов движения жидкостей. Гидростенд разработан на кафедре «Теплотехника и тепловые двигатели» Самарского государственного аэродинамического университета.

Основные элементы гидростенда:

напорное и приёмное устройство;

рабочий участок;

насос;

измерительные устройства.

На стойке 4 установлен напорный бачок 2, выполненный из нержавеющей стали в виде сферы. Напорный бачок имеет выходной патрубок 3, к которому с помощью уплотнения крепится рабочий участок 15. Другой конец рабочего участка укрепляется в патрубке с помощью резиновой манжеты, надвигаемой на участок механизмом 17.

В напорную магистраль вода поступает от насоса 9 при открытии вентиля 8. Во время эксперимента питающий вентиль 6 и сливной 7 должны быть закрыты. Расход воды через рабочий участок регулируется вентилем 18 на выходе из рабочего участка и вентилем 8

Рис. 1. Схема гидростенда

Приёмное устройство представляет собой бак 22, соединённый со сливной магистралью 12. Над приемным баком на консоли 10 смонтирован мерный бачок 20 для измерения расхода воды. На консоли установлен лоток 11, используемый для сбора воды и слива её в мерный бачок 20. В днище мерного бачка имеется клапан 21, управляемый с помощью рычажного механизма

Измерительные приборы представлены пьезометрическим щитом 13, на котором смонтировано семь стеклянных трубок. Избыточное давление в напорном баке измеряется образцовым манометром 1. При измерении расхода воды одновременно с закрытием клапана на пульте управления 5 включается электросекундомер. После заполнения водой определённого объема мерного бака (3 литра) происходит замыкание контакта включателя уровня с одновременной остановкой электросекундомера.

Гидростенд работает по замкнутой схеме с насосной подачей воды из расходного бака, слива её в приёмный бак и подачей под напором в расходный бак.

Лабораторная работа №1 Определение величины коэффициента вязкости воды

1. Цель работы: экспериментальное определение величины коэффициента вязкости и плотности воды при заданной температуре. Результаты эксперимента используются при расчете короткого трубопровода.

2. Программа работы:

2.1.Определить вязкость воды при заданной температуре при помощи вискозиметра Энгле-

2.2.Измерить ареометром плотность жидкости. 2.3.Установить динамическую вязкость испытуемой жидкости.

3. Описание лабораторной установки и измерительных приборов

Вискозиметр Энглера (рис. 2) состоит из металлического цилиндра 1, имеющего сферическое дно с отверстием. Отверстие закрывается стержнем 2. При исследовании зависимости изменения вязкости жидкости от температуры цилиндр помещается в водяную ванну 3 с регулируемым подогревом воды.

Рис 2. Вискозиметр Энглера

Принцип действия ареометра (см. рис. 3) основан на использовании закона Архимеда, согласно которому на тело, помещенное в жидкость, вертикально вверх действует сила Архимеда. Величина этой силы зависит от плотности жидкости. Чем больше плотность жидкости, в которую помещено тело, тем больше будет сила Архимеда, которая будет выталкивать тело из жидкости. Можно на тело в виде поплавка нанести риски, соответствующие различным величинам плотности, и в зависимости от того, насколько такой «поплавок» будет виден над поверхностью жидкости, судить о величине плотности этой жидкости.

Рис. 3. Ареометр

4. Порядок выполнения работы:

4.1. Наливаем ≈ 250 см 3 исследуемой жидкости в цилиндр 1 и устанавливаем мерный сосуд под отверстием.

4.2. Стержнем 2 открываем отверстие в цилиндре, одновременно включив секундомер.

4.3. Определяем время τ 1 истечения из цилиндра 200 см3 исследуемой жидкости при комнатной температуре. Опыт повторяем не менее 3 раз.

4.4. Тщательно вытираем цилиндр и в него выливаем при закрытом донном отверстии ≈ 250 см 3 эталонной жидкости (дистиллированной воды).

4.6. Определяем время истечения τ 2 эталонной жидкости.

4.7. Для определения плотности ρ исследуемую жидкость наливаем в высокий мерный стакан. В стакан опускаем ареометр и по ареометрической шкале определяем плотность жидкости.

4.8. Определяем среднее время истечения τ 1ср и τ2ср

τ ср = τ " + τ " + ... + τ n , n

где n – количество измерений. 4.9. Вычисляем градусы Энглера

° Э = τ 1ср .

τ 2ср

4.10. Определяем коэффициент кинематической вязкости ν по формуле Убелоде

ν = (0,0732° Э− 0,0631 ° Э ) .

4.11. Находим динамический коэффициент вязкости μ, используя формулу

ν = μ ρ .

4.12. Результаты измерений и расчетов сводятся в таблицу 1 и используются при расчете короткого трубопровода

Таблица 1

5. Выводы

Вязкость испытуемой жидкости

Лабораторная работа №2 Исследование законов движения жидкости

1. Цель работы : Экспериментальное подтверждение выводов, сделанных в ходе изучения темы «Основы динамики и кинематики жидкости», приобретение навыков построения линии напора и пьезометрической линии короткого трубопровода.

2. Программа работы:

2.1.Определить напор Н в трех точках на оси трубы, найти потери напора. 2.2.Определить скорость потока на оси трубы.

2.3.Построить графики изменения полного напора Н и гидростатического напора H p по длине трубы.

3. Описание установки. Лабораторная работа проводится в помещении лаборатории гидравлики кафедры ВиВ. Рабочий участок гидростенда, на котором проводится работа, представляет собой наклонную металлическую трубу переменного сечения (рис. 4). Для измерения статического и полного давлений жидкости в сечениях 1-1, 2-2, 3-3, 4-4 и 5-5 установлены пьезометрические трубки и трубки Пито. Регулирование расхода жидкости в трубе производится вентилем, находящимся в конце рабочего участка стенда.

Рис. 4. Схема рабочего участка гидростенда

4. Порядок выполнения работы:

4.1. Включаем установку.

4.2. Открываем вентиль в конце рабочего участка стенда.

4.3. Измеряем расстояние между сечениями трубы l и ординату z в каждом сечении.

4.3. После того, как выйдут пузырьки воздуха из трубок, записываем показания пьезометров

и трубок Пито во всех сечениях.

4.4. Выключаем установку.

4.5. Определяем потери энергии между сечениями

h w 1− 2 = H 1 − H 2 , h w 2− 3 = H 2 − H 3 и т.д.,

где h w 1 − 2 – потери напора между сечениями 1-1 и 2-2; h w 2 − 3 – потери напора между сечениями 2-2 и 3-3; H 1 , H 2 , H 3 – показания трубки Пито в сечениях 1-1, 2-2 и 3-3.

4.6. Находим измеренный скоростной напор в каждом сечении

где H i – показания трубки Пито в соответствующем сечении; H pi – показания пьезометрической трубки в соответствующем сечении.

4.7. Определить скорость потока на оси трубы

υ = 2 gh υ .

4.8. Результаты исследований записываем в таблицу 2. Таблица 2

Лабораторные работы по гидравлике - раздел Образование, Министерство Сельского Хозяйства Российской Федерации...

Кафедра природообустройства,

строительства и гидравлики

ОПД.Ф.03 Гидравлика

Опд.ф.02.05 гидравлика

ОПД.Ф.07.01 Гидравлика

ОПД.Ф.08.03 ГИДРАВЛИКА

ОПД.Ф.07 Гидравлика и гидромашины

ОПД.Р.03 ПРИКЛАДНАЯ ГИДРОМЕХАНИКА

ОПД.Ф.08 ГИДРОГАЗОДИНАМИКА

Лабораторные работы по гидравлике

Методические указания

Лабораторная работа №1

ИЗМЕРЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОСТИ

Общие сведения

В лабораторной практике и производственных условиях измеряют следующие параметры: уровень, давление и расход жидкости.

Измерение уровня. Простейшим прибором является стеклянная трубка, соединенная с нижним концом с открытым резервуаром, в котором определяется уровень. В трубке и резервуаре, как в сообщающихся сосудах, положение уровня жидкости будет одинаковым.

Широкое применение получили поплавковые уровнемеры (в топливных баках, групповых автопоилках, различных технологических резервуарах). Рабочий орган прибора – поплавок - следует за измерением уровня жидкости, и соответственно меняются показания по шкале. Механическое перемещение поплавка (первичного датчика) вверх-вниз может быть преобразовано в электрический сигнал посредством реостата или катушки индуктивности и зафиксировано вторичным прибором. В этом случае возможна дистанционная передача показаний.

Из приборов, основанных на косвенных методах определения искомой величины, наибольший интерес представляет емкостный уровнемер. В нем в качестве датчика используется металлический электрод, покрытый тонким слоем изоляции из пластмассы. Система электрод-жидкость-резервуар при подключении тока образует конденсатор, емкость которого зависит от уровня жидкости. К недостаткам емкостных датчиков относят значительную зависимость показаний от состояния изоляции электрода.

Измерение давления. По назначению различат приборы для измерения атмосферного давления (барометры), избыточного давления (манометры – при р изб >0 и вакуумметры - при р изб <0), разности давлений в двух точках (дифференциальные манометры).

По принципу действия различают приборы жидкостные и пружинные.

В жидкостных приборах измеряемое давление уравновешивается столбом жидкости, высота которого служит мерой давления. Отличается простотой конструкции пьезометр, представляющий собой вертикальную стеклянную трубку, соединенную нижним концом с местом

измерения давления (рис.1.1а).

Рисунок 1.1 Жидкостные приборы:

а) пьезометр;

б) U – образная трубка

Величина давления в точке подключения определяется по высоте h подъема жидкости в пьезометре: р=rgh, где r - плотность жидкости.

Пьезометры удобны для измерения небольших избыточных давлений – порядка 0,1-0,2 ат. Функционально шире возможности у двухтрубных U – образных приборов (рис.1.1б), которые используются в качестве манометров, вакуумметров и дифференциальных манометров. Стеклянную трубку прибора можно заполнить более тяжелой жидкостью (например, ртутью). Жидкостные приборы имеют относительно высокую точность, применяются для технических измерений, а также градуировки и проверки других типов приборов.

В пружинных приборах измеряемое давление воспринимает упругий элемент (трубчатая пружина, мембрана, сильфон), деформация которого служит мерой давления. Широко распространены приборы с трубчатыми пружинами. В таком приборе нижний открытый конец трубки овального сечения (рис.1.2а) жестко закреплен в корпусе, а верхний (закрытый) конец свободен в пространстве.

Под действием давления среды трубка стремится разогнуться (если р>р ат) или, наоборот, еще более согнуться (если р<р ат). В показывающих приборах упругий элемент, перемещаясь, воздействует через передаточный механизм на стрелку и по шкале ведется отсчет измеряемого давления. В приборах с дистанционной передачей показаний механическое перемещение упругого элемента преобразуется в электрический (или пневматический) сигнал, который регистрируется вторичным прибором.

Рисунок 1.2 Пружинные приборы:

а) с трубчатой пружиной;

б) сильфонный; в) мембранный

По классу точности приборы с трубчатыми одновитковыми пружинами делят на:

Технические (для рядовых измерений – класс точности 1,5; 2,5; 4,0);

Образцовые (для точных измерений – класс точности 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0);

Контрольные (для проверки технических приоров – класс точности 0,5 и 1,0).

Класс точности указывается на циферблате прибора; он характеризует предельную ошибку прибора в % от максимального значения шкалы при нормальных условиях (t=20°C, р=760 мм.рт.ст.).

Измерение расхода. Наиболее простой и точный метод определения расхода жидкости – объемный с использованием мерного сосуда. Измерение сводится к регистрации времени Т наполнения сосуда с известным объемом W. Тогда расход Q=W/Т. В производственных условиях в качестве измерителей количества жидкости W применяют различные объемные и скоростные счетчики (крыльчатые и турбинные). Метод позволяет определить осредненные во времени значения Q.

а ) б ) в )

Рисунок 2.5 Счетчики жидкости:

а − объемный с овальными шестернями; б − ротационный;

в − скоростной с крыльчатой вертушкой

Для измерений мгновенных расходов в напорных трубопроводах применяют различные типы расходомеров (рис.1.4). Удобны для

измерений расходомеры с сужающими устройствами. Принцип действия прибора основан на создании в потоке с помощью сужающего устройства (например, диафрагмы) перепада статических напоров и его измерения дифференциальным манометром (рис.1.4б). Расход жидкости определяется по тарировочному графику Q = f(h) или по формуле:

Q = mАÖ2gh, (2.2)

где m – коэффициент расхода сужающего устройства;

h – показание дифференциального манометра;

А – постоянная расходомера;

где D – диаметр трубопровода;

d – диаметр отверстия сужающего устройства.

Рисунок 1.4 Расходомеры жидкости:

а) постоянного перепада давления (ротаметр);

б) переменного перепада давления

(с сужающим устройством – диафрагмой);

в) индукционный

Цель работы

Ознакомиться с устройством, принципом действия и эксплуатацией приборов для измерения уровня, давления и расхода жидкости; усвоить методику тарирования расходомеров.

Прядок выполнения работы

Лабораторная работа №2

Экспериментальное изучение уравнения

Бернулли

Общие сведения

Для установившегося плавно изменяющегося движения реальной жидкости уравнение Бернулли имеет вид:

z 1 +, (2.1)

где z 1 , z 2 – высоты положения центров тяжести сечений 1и 2;

р 1 , р 2 – давления в сечениях;

u 1 , u 2 - средние скорости потока в сечениях;

a 1 ,a 2 - коэффициенты кинетической энергии.

С энергетической точки зрения:

z – удельная потенциальная энергия положения (геометрический напор);

Удельная потенциальная энергия давления (пьезометрический напор);

Удельная кинетическая энергия (скоростной напор).

Сумма z ++ = H выражает полную удельную энергию жидкости (полный напор).

Из уравнения (2.1) следует, что при движении реальной жидкости полный напор уменьшается вниз по течению (Н 2 <Н 1). Величина h 1-2 = Н 1 - Н 2 характеризует потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений.

Уменьшение полного напора определенным образом отражается и на его составляющих – пьезометрическом и скоростном напорах. Характер изменения напоров в конкретной гидравлической системе представляет практический интерес и наглядно может быть изучен опытным путем.

Цель работы

Экспериментально подтвердить справедливость уравнения

Бернулли: установить характер изменения полного, пьезометрического и скоростного напоров при движении жидкости в исследуемом трубопроводе.

Методика опыта

Лабораторная работа может выполняться на специализированной установке и универсальном стенде.

В первом случае в контрольных сечениях экспериментального участка при установившемся движении жидкости измеряются пьезометрические и полные напоры, во втором – только пьезометрические, с последующим вычислением полных напоров.

По опытным данным строится график напоров и проводится анализ изменения вдоль потока составляющих уравнения Бернулли.

Описание опытной установки

Порядок проведения работы

Обработка опытных данных

Приводится анализ графика напоров. Дается заключение о характере изменения вдоль потока полного, пьезометрического и скоростного напоров с соответствующими пояснениями.

КонтРольные вопросы

1. В чем заключается физический смысл уравнения Бернулли?

2. Поясните понятия геометрического, пьезометрического и полного напоров?

4. Что показывают напорная и пьезометрическая линии?

5. Чем обусловлен характер изменения вдоль потока полного, пьезометрического и скоростного напоров?

6. За счет какой энергии движущейся жидкости преодолеваются гидравлические сопротивления?

Лабораторная работа №3

Изучение режимов движения жидкостей

Общие сведения

При движении жидкости в трубопроводе (канале) возможны два режима течения: ламинарный и турбулентный.

Ламинарный режим характеризуется слоистым, упорядоченным движением, при котором отдельные слои жидкости перемещаются относительно друг друга, не смешиваясь между собой. Струйка краски, введенная в ламинарный поток воды, не размывается окружающей средой и имеет вид натянутой нити.

Для турбулентного режима характерно неупорядоченное, хаотическое движение, когда частицы жидкости перемещаются по сложным, все время изменяющимся траекториям. Наличие в турбулентном потоке поперечных составляющих скорости обуславливает интенсивное перемешивание жидкости. Окрашенная струйка в этом случае самостоятельно существовать не может и распадается в виде завихрений по всему сечению трубы.

Опытами установлено, что режим движения зависит от средней скорости u, диаметра трубы d, плотности жидкости r и ее абсолютной вязкости m. Для характеристики режима принято использовать совокупность этих величин, составленных определенным образом в безразмерный комплекс – число Рейнольдса

где n = m/r - кинематический коэффициент вязкости.

Число Рейнольдса, соответствующее переходу ламинарного течения к турбулентному, называется критическим и обозначается Re кр. Следует подчеркнуть, что в силу неустойчивости течения жидкости на границе ламинарного и турбулентного режимов величина Re кр не является строго определенной. Для цилиндрических труб при движении воды с учетом условий входа потока, шероховатости стенок, наличия первоначальных возмущений Re кр =580-2000. В расчетах обычно принимают Re кр »2300.

При Re Re кр – турбулентный.

В большинстве технических приложений, связанных с движением маловязких сред (вода, воздух, газ, пар), реализуется турбулентный режим – системы водоснабжения, вентиляции, газоснабжения, теплоснабжения. Ламинарный режим имеет место в пленочных теплообменниках (при стекании конденсатной пленки под воздействием силы тяжести), при фильтрации воды в порах грунта, при движении вязких жидкостей по трубопроводам.

Цель работы

Визуальными наблюдениями установить характер движения жидкости при различных режимах; усвоить методику расчетного определения режима давления; для опытной установки определить критическое число Рейнольдса.

Описание опытной установки

Лабораторная установка (рисунок 3.1) включает напорный резервуар, трубопровод (с прозрачным участком – для визуального наблюдения), сосуд с красителем, мерный бак.

Сосуд с красителем закреплен с помощью штатива на стенке напорного резервуара и снабжен трубкой для подачи красителя в движущийся в трубопроводе поток воды. Расход задается регулирующим вентилем и определяется с помощью мерного бака.

Порядок выполнения работы

Обработка опытных данных

Анализ результатов. Выводы по работе

Приводится анализ визуальных наблюдений за характером движения жидкости при различных режимах. Отмечается значение критического числа Рейнольдса для опытной установки и результаты расчетного определения режима.

Контрольные вопросы

1. Какие режимы течения жидкости вы знаете?

2. Поясните методику опытного определения режима течения.

3. В чем принципиальное отличие турбулентного режима от ламинарного?

4. Как находится режим течения расчетным путем?

5. Дайте определение критического числа Рейнольдса.

6. Приведите примеры технических систем (устройств), в которых имеет место: а) ламинарный режим; б) турбулентный режим.

Лабораторная работа №4

Определение коэффициента гидравличсекого

Трения

Общие сведения

Равномерно движущийся в трубе (канале) поток жидкости теряет часть энергии вследствие трения о поверхность трубы, а также внутреннего трения в самой жидкости. Эти потери носят название потерь напора по длине потока или потерь напора на трение.

В соответствии с уравнением Бернулли потери напора по длине горизонтальной трубы постоянного диаметра

h дл = , (4.1)

где – пьезометрические напоры в рассматриваемых сечениях.

Опыты показывают, что потери напора по длине пропорциональны безразмерному коэффициенту l, зависят от длины l и диаметра d трубопровода, средней скорости движения u. Указанная зависимость устанавливается известной формулой Дарси-Вейсбаха

h дл = . (4.2)

Коэффициент l, характеризующий сопротивление трения, в общем случае зависит от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости стенок трубы D/d (здесь D - абсолютный размер выступов шероховатости). Однако влияние этих величин на коэффициент l при ламинарном и турбулентном режимах различно.

При ламинарном режиме шероховатость не оказывает влияния на сопротивление трения. В этом случае l = f(Re) и расчет выполняют по формуле

l = 64/Re. (4.3)

При турбулентном режиме влияние Re и D/d обусловлено значением числа Рейнольдса. При сравнительно малых Re, также как и при ламинарном режиме, коэффициент l является функцией только числа Рейнольдса Re (область гидравлически гладких труб). Для расчета здесь применимы формулы Г. Блазиуса при Re£10 5:

l = 0,316/Re 0.25 , (4.4)

и формула г.К. Конакова при Re£ 3×10 6:

В диапазоне умеренных чисел Рейнольдса l = f(Re,) и хорошее совпадение с опытом дает формула А.Д. Альтшуля:

При достаточно больших значениях Re (развитый турбулентный поток) влияние вязкого трения несущественно и коэффициент l = f(D/d) – так называемая область вполне шероховатых труб. В этом случае расчет можно выполнить по формуле Б.Л. Шифринсона:

Приведенные выше и другие известные эмпирические формулы для определения коэффициента гидравлического трения получены путем обработки экспериментальных графиков. Сравнивая результаты вычисления l по этим формулам с опытными значениями, можно оценить достоверность проводимых опытов.

Цель работы

Усвоить методику опытного определения коэффициента гидравлического трения; для условий проведения опыта установить зависимость коэффициента гидравлического трения от режима течения жидкости и сравнить полученные результаты с расчетами по эмпирическим формулам.

Методика опыта

Коэффициент гидравлического трения определяется косвенным методом с использованием формулы Дарси-Вейсбаха (4.2). При этом непосредственно из опыта находят потери напора h дл – по разности пьезометрических напоров в начале и конце исследуемого участка трубопровода, и скорость движения u по расходу жидкости Q.

Зависимость l = f(Re) устанавливается путем проведения опытов при различных режимах движения жидкости и построения соответствующего графика.

Описание опытной установки

Лабораторная установка (рисунок 4.1) включает напорный резервуар, экспериментальный трубопровод и мерный бак.

Экспериментальный трубопровод – горизонтальный, постоянного сечения (l = 1,2 м, d = 25 мм). На участке определения потерь напора имеются два ниппеля статического давления, которые с помощью резиновых шлангов соединены с пьезометрами. За измерительным участком смонтирован вентиль для регулирования расхода воды.

Порядок проведения работы

Обработка опытных данных

Анализ результатов. Вывод по работе

Лабораторная работа №5

Определение коэффициента местного

Сопротивления

Общие сведения

В реальных гидравлических системах движущаяся жидкость теряет механическую энергию на прямолинейных участках труб, а также в арматуре и фасонных частях, других местных сопротивлениях. Потери энергии на преодоление местных сопротивлений (так называемые местные потери напора) обусловлены частично трением, но в большей степени деформацией потока, отрывом его от стенок, возникновением интенсивных вихревых течений.

Местные потери напора определяют расчетом по формуле Вейсбаха:

h м = z м (u 2 /2g), (5.1)

где z м - коэффициент местного сопротивления; показывающий какая часть скоростного напора расходуется на преодоление сопротивления.

Величина z м в общем случае зависит от вида местного сопротивления и режима течения. Опытные значения коэффициента для квадратичной области турбулентного режима приводятся в справочных таблицах.

Цель работы

Усвоить методику опытного определения коэффициента местного сопротивления; определить опытным путем коэффициент z м для исследуемого местного сопротивления, установить зависимость его от числа Рейнольдса и сравнить полученные данные с табличными.

Методика опыта

Описание опытной установки

Установка для опытного определения коэффициента местного сопротивления (рисунок 5.1) включает напорный резервуар, трубопровод с исследуемым местным сопротивлением и мерный бак. На трубопроводе перед местным сопротивлением и за ним установлены ниппели статического давления, которые с помощью резиновых шлангов соединены с пьезометрами. Для регулирования расхода воды имеется вентиль.

Порядок проведения работы

Обработка опытных данных

Анализ результатов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Читайте также:

• 0

  Рекомендации по составлению расписания в среднем и старшем звене общеобразовательной школы

  2024-04-23 03:25:15

• 0

  Раздел берлина и история возникновения берлинской стены

  2024-04-23 03:25:15

• 0

  История борисова, его роль во второй мировой войне

  2024-04-23 03:25:15