Последовательность выполнения работы. При работе установки вода насосом подается в исследуемый трубопровод 4, внутренний диаметр которого d= 7,5 8 мм
При работе установки вода насосом подается в исследуемый трубопровод 4, внутренний диаметр которого d= 7,5…8 мм. Длина трубопровода равна 832 мм, это исключает возможность влияния различных местных особенностей (нарушение формы, размеров).
Перед началом работы необходимо ознакомиться с данным методическим указанием и проверить исправность установки.
Действия выполняются в следующей последовательности:
1. Открыть кран слива 7 и, открывая кран 1, установить максимальное значение расхода жидкости по показанию счетчика воды 6.
2. Записать, в протокол испытаний реализованные значения расхода воды и высоту столба жидкости h1 и h2 по манометрам 2.
3. Закрыть кран 1.
4. Выполнить работы по п.п. 1 – 3 последовательно для пяти значений расхода в области ламинарного течения и пяти значений расхода в области турбулентного течения. Показания манометров и счетчика воды записать в протокол испытаний соответственно для ламинарного и турбулентного режимов течения.
Рис. 12.1. Схема экспериментальной установки
5. Вычислить экспериментальные значения коэффициента гидравлического сопротивления lэ по экспериментальным данным для всех реализованных значений параметров (реализовать ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости).
Использовать для этого формулы:
(12.3)
(12.4)
6. Вычислить расчетные значения коэффициента гидравлического сопротивления lр по формулам
при 2320<Re< 2×105; (12.5)
, при Re< 2320; (12.6)
, (12.7)
Где ν – коэффициент кинематической вязкости (по графику) рис. 12.2.
Рис. 12.2. График зависимости кинематической вязкости воды от температуры
7. Занести все результаты оценок в табл. 12.3.
8. Сравнить экспериментальные и расчетные значения коэффициентов трения lэ и lр (по средним значениям для ламинарного и турбулентного режимов течения жидкости).
Выводы
1. Чем обусловлена разница между полученным расчетным и экспериментальным значениями коэффициента гидравлического трения?
2. Дать сравнительную характеристику значений, полученных разными подгруппами.
Контрольные вопросы
1. Чем различаются местные и распределенные по длине трубопровода сопротивления?
2. Какие виды течения жидкости различают?
3. Какие величины входят в критерий Рейнольдса и в чем заключается его физический смыл?
4. Каков физический смысл коэффициентов сопротивления?
Таблица 4.3
Результаты измерений
| Параметр | Единицы измерения | Способ определения | Результаты измерений | ||||||||||
| Объем, V | м3 | измерение | |||||||||||
| Время, t | с | измерение | |||||||||||
| Расход воды, Q | м3/с | ||||||||||||
| Показания пьезометров | h1 | мм вод. ст. | измерение | ||||||||||
| h2 | мм вод. ст. | измерение | |||||||||||
| Потери напора, Dh | мм вод. ст. | Dh=h2 – h1 | |||||||||||
| Скорость течения, | м/с | ||||||||||||
| Коэффициент гидравлического сопротивления (экспериментальный), lэ | б/р | ||||||||||||
| Критерий Рейнольдса | б/р | ||||||||||||
| Коэффициент гидравлического сопротивления (расчетный), lр | б/р |
Лабораторная работа № 13