Потери напора по длине трубы и
Коэффициента гидравлического трения
Цель работы:
Цель работы - установить зависимость между потерей напора по длине трубы и скоростью жидкости в трубопроводе, а также определить зависимость коэффициента гидравлического трения от критерия Рейнольдса и относительной шероховатости внутренней поверхности труб.
Журнал наблюдений:
| № | Измеряемые величины | № пьезо-метра | № опытов | ||
| 1 опыт | 2 опыт | 3 опыт | |||
| Показания пьезометра, P/rg, см.вод.ст. | |||||
| Показания ротаметра h, число делений |
Обработка опытных данных:
Опыт №1.
1) 
;
2) 
;
3) 
;
4) 
;
5) 
;
6) 
;
7) 
;
8) 
;
Аналогично обрабатываются и другие опытные данные. Результаты расчетов приведены в журнале обработки опытных данных.
Журнал обработки опытных данных:
| № | Наименование величины | № опытов | ||
| Расход воды – Q, м3/с | 6,3167.10-5 | 6,6389.10-5 | 7,0417.10-5 | |
| Средняя скорость воды – u, м/с | 0,3142 | 0,3302 | 0,3502 | |
| Критерий Рейнольдса | 4996,66 | 5251,55 | 5570,16 | |
| Потеря напора по длине новой трубы hн, м. вод. ст. | 5,4082.10-5 | 6,1224.10-5 | 7,6531.10-5 | |
| Коэффициент гидравлического трения новой трубы - lн | 0,982.10-5 | 1,0063.10-5 | 1,1181.10-5 | |
| Потеря напора по длине старой трубы hс, м. вод. ст. | 3,1122.10-4 | 3,4694.10-4 | 3,9796.10-4 | |
| Коэффициент гидравлического трения старой трубы - lс | 5,6506.10-4 | 5,7024.10-4 | 5,8141.10-4 | |
| Эквивалентная шероховатость для новой трубы - кн | 3,45.10-24 | 6,3847.10-24 | 8,237.10-23 | |
| Эквивалентная шероховатость для старой трубы - кс | 2,0735.10-11 | 2,282.10-11 | 2,7931.10-11 |
Выводы:
Потеря напора по длине трубы возрастает пропорционально увеличению скорости движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения так же растет с увеличением критерия Рейнольдса и относительной внутренней шероховатости труб.
Лабораторная работа №2
Опытное определение коэффициентов местных сопротивлений
Цель работы:
Цель данной работы заключается в определении коэффициентов местных потерь энергии и изучении влияния на их величину режима движения конструктивной формы местных сопротивлений.
Журнал наблюдений для определения коэффициента местных сопротивлений:
| Измеряе- мые величины | № пьезометра | № опытов | ||
| 1 опыт | 2 опыт | 3 опыт | ||
| Показания пьезометра, P/rg, см.вод.ст. | ||||
| Показания ротаметра h, число делений |
Обработка опытных данных:
Опыт №1.
1) 
;
2) 
;
3) 
;
4) 
;
5) 
;
6) 
;
7) 
;
8) 
.
Используя аналогичные формулы, обрабатываются и другие опытные данные. Результаты расчетов сведены в журнал обработки опытных данных.
Журнал обработки опытных данных:
| № | Наименование величины | №№ опытов | ||
| Расход воды – Q, м3/с | 5,356.10-5 | 6,1667.10-5 | 7,0278.10-5 | |
| Средняя скорость воды u, м/с | 0,2639 | 0,3067 | 0,3495 | |
| Потеря напора в нормальном вентиле h1, м. вод. ст. | 8,1633.10-5 | 8,1633.10-5 | 8,1633.10-5 | |
| Потеря напора в пробковом кране h2, м. вод. ст. | 3,0612.10-5 | 4,0816.10-5 | 5,102.10-5 | |
| Потеря напора в дроссельной шайбе h3, м. вод. ст. | 1,0204.10-5 | 1,0204.10-5 | 1,0204.10-5 | |
| Коэффициент местного сопротивления нормального вентиля x1 | 2,2978.10-2 | 1,7009.10-2 | 1,3096.10-2 | |
| Коэффициент местного сопротивления пробкового крана x2 | 8,6169.10-3 | 8,5045.10-3 | 8,1851.10-3 | |
| Коэффициент местного сопротивления дроссельной шайбы x3 | 2,8723.10-3 | 2,1261.10-3 | 1,637.10-3 | |
| Критерий Рейнольдса | 4196,8361 | 4877,9979 | 5559,1598 |
Вывод:
Из опыта видно, что коэффициент местного сопротивления очень сильно зависит от геометрической формы местного сопротивления и от скорости жидкости протекающей по этому сопротивлению.
Лабораторная работа №3
Экспериментальное определение коэффициентов