Анализ полученных результатов и вывод
В анализе сравнить полученные значения коэффициентов местного сопротивления участков со справочными данными. Сделать заключение о повороте 3-4 по его положению в системе воздухопровода. Сравнить общее сопротивление данного трубопровода расчетное и экспериментальное, объяснить некоторые различия.
В выводах сделать заключения о взаимном влиянии фасонных частей трубопровода и расположении их на основе учета длин влияния.
7.7 Контрольные вопросы
1) Основные виды местных потерь напора.
2) Оценка величины потерь напора формулой Вейсбаха.
3) Понятие о коэффициенте местного сопротивления, его физический смысл.
4) Группы потерь полного напора на местных сопротивлениях.
5) Расчет коэффициентов местного сопротивления для внезапного сужения, внезапного расширения, поворота потока, различной запорной арматуры.
6) Понятие о длине влияния местных сопротивлений.
Лабораторная работа № 8
Определение потерь напора по длине
Цель и задача лабораторной работы
Цель – освоение экспериментального и расчётного методов определения потерь напора на трение по длине трубопровода.
Задача – снять показания пьезометров при истечении жидкости;
– построить пьезометрическую линию;
– вычислить число Рейнольдса, опытное и расчётное значения потерь напора;
– объяснить расхождение опытного и расчётного значений потерь напора.
Результат работы представляется в виде таблиц расчетных величин.
Основные теоретические положения
Потери напора по длине вызваны тормозящим действием стенок, приводящим к вязкому трению частиц и струек жидкости друг о друга вдоль трубопровода. Определяются эти потери по формуле:
,
где λ – коэффициент гидравлического трения;
l, d – соответственно длина и внутренний диаметр канала:
V – средняя скорость;
g – ускорение свободного падения.
В опытах потери напора по длине определяются разностью показаний пьезометров, установленных на концах опытного канала, так как скорость и скоростной напор не меняется по пути (сечение канала постоянно).
Методика проведения эксперимента
Для проведения лабораторной работы используется устройство №4.
1) При заполненном водой баке 1 поставить устройство №4 на стол баком 2 (рисунок 6.1).
2) Снять показания пьезометров I-V, измерить время t изменения уровня в баке на произвольную заданную величину S и температуру Т в помещении.
Обработка результатов
1) Построить по показаниям пьезометров пьезометрическую линию. На этой линии выделить участок с постоянным уклоном (обычно участок III-V), соответствующий равномерному течению. Определить его длину l и опытное значение потерь hд по показаниям крайних пьезометров на нём (рисунок 6.1).
2) Найти число Рейнольдса и расчётное значение потерь напора h*д по порядку, указанному в таблице 8.1, и относительное расхождение опытного и расчётного значений потерь.
Таблица 8.1 – Определение потерь напора по длине
| Наименование величин | Обозначения, формулы | Значения величин |
| Показания пьезометров, см |  | |
| Длина участка с равномерным движением, см | l | |
| Опытное значение потерь напора, см |  | |
| Кинематический коэффициент вязкости воды, см2/с |  | |
| Продолжение таблицы 8.1 | ||
| Число Рейнольдса |  | |
Коэффициент трения при Re<2300   |    | |
| Расчётное значение потерь напора по длине, см |  | |
| Относительное расхождение опытного и расчётного значений потерь |  |
d=….см; ω=….см2; А=….см; В=….см; Т=….°С; S=….см; t=….с; Q=ADS/t=….см3/с V=Q/ω=….см/с.
Примечание: абсолютную шероховатость стенок канала принять равной Δ=0,001 мм..
8.5 Контрольные вопросы
1) Причины потерь напора по длине трубопровода.
2) Зависимость потерь по длине от числа Рейнольдса.
3) Зависимость потерь по длине от шероховатости стенок труб.
4) Способы уменьшения потерь по длине.
Список литературы
1. Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика / А.Д. Альтшуль, П.Г. Киселев. - М.: Стройиздат, 1975. - 328 с.
2. Киселев П.Г. Гидравлика. Основы механики жидкости. - М.: Энергия, 1980. - 360 с.
Оглавление
Отчет о лабораторной работе. 3
ЛР 1 Изучение основных физических свойств жидкостей. 10
1.1 Цель и задача лабораторной работы.. 10
1.2 Основные теоретические положения. 10
1.3 Схема установки и методика измерений. 14
1.3.1 Определение коэффициента теплового расширения жидкости 15
1.3.2 Измерение плотности жидкости ареометром.. 16
1.3.3 Определение вязкости вискозиметром Стокса. 16
1.3.4 Измерение вязкости капиллярным вискозиметром.. 17
1.3.5 Измерение поверхностного натяжения сталагмометром 17
1.4 Анализ полученных результатов. 18
1.5 Контрольные вопросы.. 18
ЛР 2 Изучение приборов для измерения давления. 19
2.1 Цель и задача лабораторной работы.. 19
2.2 Основные теоретические положения. 19
2.3 Схема установки и методика измерений. 22
2.4 Обработка экспериментальных данных. 23
2.5 Анализ полученных результатов и вывод. 23
2.6 Контрольные вопросы.. 24
ЛР 3 Измерение скорости и расхода жидкости. 25
3.1 Цель и задача лабораторной работы.. 25
3.2 Основные теоретические положения. 25
3.3 Схема установки и методика измерений. 29
3.4 Обработка экспериментальных данных. 30
3.5 Анализ полученных результатов и вывод. 30
3.6 Контрольные вопросы.. 30
ЛР 4 Изучение структуры потоков жидкости. 32
4.1 Цель и задача лабораторной работы.. 32
4.2 Основные теоретические положения. 32
4.3 Схема установки и методика измерений. 33
4.4 Анализ результатов и выводы.. 35
4.5 Контрольные вопросы.. 35
ЛР 5 Определение режима течения жидкости. 36
5.1 Цель и задача лабораторной работы.. 36
5.2 Основные теоретические положения. 36
5.3 Схема установки и методика измерений. 38
5.4 Обработка результатов. 41
5.5 Анализ полученных результатов и вывод. 42
5.6 Контрольные вопросы.. 42
ЛР 6 Иллюстрация уравнения Бернулли. 43
6.1 Цель и задача лабораторной работы.. 43
6.2 Основные теоретические положения. 43
6.3 Схема установки и методика измерений. 44
6.4 Обработка результатов. 44
6.5 Анализ полученных результатов и вывод. 47
6.6 Контрольные вопросы.. 47
ЛР 7 Определение местных потерь напора. 48
7.1 Цель и задача лабораторной работы.. 48
7.2 Основные теоретические положения. 48
7.3 Схема установки. 58
7.4 Методика проведения эксперимента. 59
7.5 Обработка результатов. 59
7.6 Анализ полученных результатов и вывод. 61
7.7 Контрольные вопросы.. 61
ЛР 8 Определение потерь напора по длине. 63
8.1 Цель и задача лабораторной работы.. 63
8.2 Основные теоретические положения. 63
8.3 Методика проведения эксперимента. 63
8.4 Обработка результатов. 63
8.5 Контрольные вопросы.. 65
Список литературы.. 65