Последовательность выполнения работы. При работе установки вода насосом подается в исследуемый трубопровод 5 переменного сечения(d1=8 мм,d2= 16 мм)
При работе установки вода насосом подается в исследуемый трубопровод 5 переменного сечения(d1=8 мм,d2= 16 мм). Такая конфигурация трубопровода приводит к образованию местных сопротивлений. Расход, пройденной через трубопровод жидкости, определяется показанием счетчика 6.
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 такое значение расхода жидкости 6, при котором образуется турбулентный режим движения.
При ламинарном режиме движения жидкости местные сопротивления играют малую роль, по сравнению с сопротивлениями трения, и ими можно пренебречь.
2. Расход жидкости определить по показанию счетчика 6 и записать соответствующие измерения в протокол испытаний.
3. Закрыть кран 1.
4. Выполнить работы по п.п. 1 – 3 последовательно для пяти значений расхода в области турбулентного течения. Показания манометров 3 и счетчика воды 6записать в табл. 13.1.
5. Вычислить экспериментальные значения коэффициента местного сопротивления в области внезапного сужения и внезапного расширения трубопровода по формулам:
(13.4)
где – значение скорости течения жидкости;
для области внезапного расширения:
для области внезапного сужения:
6. Вычислить расчетные значения коэффициента местного сопротивления в области внезапного расширения и внезапного сужения трубопровода по формулам:
(13.5)
(13.6)
где S1 и S2 – площади соответствующих сечений трубопровода.
7. Занести все результаты оценок в табл. 13.1.
8. Сравнить значения коэффициентов местных сопротивлений расчетных и экспериментальных. При наличии различий значений коэффициентов местных сопротивлений рекомендуется учитывать поправку – использовать в расчетах, например, эквивалентный диаметр (для кольцевого сечения трубопроводов) и др.
Выводы
1. Чем обусловлена разница между полученным расчетным и экспериментальным значениями коэффициента местного сопротивления?
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 13.1
Результаты измерений
| Параметр | Единицы измерения | Способ определения | Результаты измерений | |||||
| Объем, V | м3 | измерение | ||||||
| Время, t | с | измерение | ||||||
| Расход воды, | м3/с | |||||||
| Показания трубок полного напора | h1 | мм вод. ст. | измерение | |||||
| h2 | мм вод. ст. | измерение | ||||||
| h3 | мм вод. ст. | измерение | ||||||
| Скорость течения, | м/с | |||||||
| Коэффициент местного сопротивления (экспериментальный), суж | б/р | |||||||
| Коэффициент местного сопротивления (экспериментальный), расш | б/р | |||||||
| Критерий Рейнольдса | б/р | |||||||
| Коэффициент местного сопротивления, область сужения (расчетный), | б/р | |||||||
| Коэффициент местного сопротивления, область расширения (расчетный), | б/р |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14