Порядок выполнения работы и обработка опытных данных

1. Заполнить бак 1 и трубопровод 2 водой. При этом следует обратить внимание на уровни воды в пьезометрических 3 и скоростных трубках 4. Эти уровни при отсутствии воздуха в системе должны быть на одной отметке.

2. Открыть вентиль 6 так, чтобы трубопровод 2 работал полным сечением, а уровень воды в баке - постоянным.

3. Измерить с помощью бака 7 и секундомера 5 расход воды.

4. Определить по шкалам отметки уровней воды в пьезометрах и скоростных трубках в сечениях I-I…II-II. Результаты всех измерений записать в таблицу 2.1. Затем выполнить все вычисления, предусмотренные таблицей 2.1, и построить в масштабе по полученным данным линии полного напора и пьезометрическую так, как показано на рисунке 2.1.

5. Дать заключение по результатам работы.

Таблица 2.1

№ п/п	Наименования и обозначения измеряемых и вычисляемых величин	Ед. изм.	Результаты измерений и вычислений
I-I	II-II	III-III
	Геометрические высоты центров тяжести сечений z	м
	Отметки уровней воды в пьезометрах, т.е. гидростатические напоры (z+p/rg)	м
	Отметки уровней воды в скоростных трубках, т.е. полные напоры H=z + p/rg + u2/2g	м
	Пьезометрические высоты (z + p/rg ) –z	м
	Скоростные высоты u2/2g=H-(z + p/rg)	м
	Потери полного напора на пути между соседними живыми сечениями струйками h`wi-(i+1)=Hi – Hi+1	м
	Суммарные потери полного напора h`wI-III=HI - HIII	м
	Объем воды в мерном баке W	м3
	Продолжительность наполнения объема W в мерном баке t	с
	Расход воды в трубопроводе Q=W/t	м3/c
	Средняя скорость движения воды в v= Q/w	м/с
	Скоростная высота, отвечающая средней скорости v2/2g	м
	Разность скоростных высот (u2/2g – v2/2g)	м
Примечания 1 Для сечения III-III (см графу 6) числовые значения величин (позиции 5 и 8…12) те же, что и для сечения I-I 2 Потери полного напора h`w (позицию 6) между сечениями II-II и III-III принять равными потерям напора между сечениями I-I и II-II 3 Остальные величины для сеч. III-III (см. позиции 1…4) следует определить с привлечением уравнения Д. Бернулли (уравнение 2.1)

2.4 Контрольные вопросы

1. Объясните, чем обусловлены потери полного напора и каков их энергетический смысл?

2. Поясните, что понимают под термином "удельная энергия"?

3. Объясните термины "местная скорость" и "средняя скорость" и укажите, как определяют эти скорости?

4. Поясните, что такое линия полного напора и пьезометрическая линия, что будут представлять собой эти линии при равномерном движении реальной жидкости?

5. Что понимают под термином «живое сечение потока жидкости»?

6. В каком сечении (1-1 или 2-2) больше скорость движения воды, и почему?

7. В каком сечении (1-1 или 2-2) больше давление, и почему?

8. В каком сечении наиболее близко совпадают величины и , как можно это объяснить?

9. В каком сечении большее расхождение между величинами и , как можно это объяснить?

10.Изменится ли начертание графиков полных и пьезометрических напоров, если проточную часть установки расположить вертикально, а расход оставить неизменным?

11.Если диаметр трубы установки в сечении больше в два раза диаметра в сечении , во сколько раз в узком сечении скоростной напор больше, чем в сечении ?

12.Что такое «элементарная струйка» и какими свойствами она обладает?

13.Что такое «живое сечение потока»?

14.Чем различается живое сечение элементарной струйки и потока?

15.Что такое «линия тока»?

16.Что такое «поверхность тока»?

17.Что такое «трубка тока»?

18.Какие виды движения вы знаете?

19.Есть ли разница в понятиях установившегося и стационарного движения?

20.Что такое гидравлический радиус живого сечения потока?

21.Какая форма канала является наиболее гидравлически выгодной?

22.Что такое «эквивалентный диаметр канала»?

23.Напишите уравнение неразрывности несжимаемой и сжимаемой жидкостей и поясните значение его членов.

24.Какой закон природы отражает уравнение неразрывности?

25.Какой закон природы отражает уравнение Бернулли?

26.Напишите уравнение Бернулли трех видов и поясните значение их членов.

27.Каков геометрический смысл уравнения Бернулли и его членов?

28.Каков энергетический смысл уравнения Бернулли и его членов?

29.Каков физический смысл коэффициента Кориолиса?

30.В каком диапазоне меняется коэффициент Кориолиса?

31.Что такое нивелировочный, пьезометрический, гидравлический уклоны, от каких факторов они зависят, в каких пределах изменяются и могут ли быть равны друг другу?

32.Какие существуют ограничения в применении уравнения Бернулли?

33.Что такое «напор»?

34.Какие виды напоров Вы знаете?

35.Какое движение воды будет в трубопроводе, если диаметр его меняется, а расход остается постоянным?

36.Какое движение будет в трубопроводе постоянного сечения, если расход воды изменяется?

37.Какое движение будет в трубопроводе, если его сечение и расход воды остаются постоянными?

38.Какое движение будет в трубопроводе, если меняются его сечение и расход?

39.Что такое «расход жидкости»?

40.Что измеряет скоростная трубка?

41.Какое давление: абсолютное или избыточное входит в уравнение Бернулли?

42.Как можно замерить скоростной напор?

43.Запишите уравнение Бернулли для потока реальной жидкости и раскройте энергетический смысл его.

44.Почему пьезометр и скоростная трубка показывают разные уровни жидкости при подключении их в одном и том же сечении?

45.Какое начертание имеет график полных напоров в трубе постоянного сечения при движении в ней реальной жидкости?

46.Почему при уменьшении диаметра трубы график пьезометрических напоров понижается?

47.В чем состоит физический смысл коэффициента Кориолиса?

48.Во сколько раз надо уменьшить площадь поперечного сечения потока, чтобы скоростной напор увеличился в четыре раза?

49.Может ли быть давление внутри трубы в сечении меньше атмосферного? При каких условиях?

Работа 3ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИЛЛЮСТРАЦИЯ