Лабораторные работы

Подождите немного. Документ загружается.

Re>Reкр=2300 режим течения турбулентный.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Иллюстрация уравнения Бернулли.

Цель работы: Опытное подтверждение уравнения Д.Бернулли, т.е.

понижения механической энергии по течению и перехода потенциальной

энергии в кинетическую и обратно (связи давления со скоростью).

Порядок выполнения работы.

1. При заполнении водой бак 2 перевернуть устройство для получения

течения в канале переменного сечения 3.

2. Снять показания пьезометра Hп=P/(ρg) по нижним частям менисков

воды в них.

3. Измерить время t перемещения уровня в баке на произвольно заданную

величину S.

4. По размерам А и В поперечного сечения бака, S, и времени t

определить расход воды в канале , а затем скоростные Hk и полные H

напоры в сечениях канала по порядку, указанному в таблице.

5. Вычертить пьезометрическую линию и напорную линию.

6. Проанализировать изменение полной механической, потенциальной и

кинетической энергии.

Обработка опытных данных.

№

п/п

Наименование

Величин.

Обозначения,

формулы

Сечения канала

I II III IV V VI

1. Площадь

сечения

канала, см

ω 0.45 0.45 0.35 0.35 0.7 0.3

2. Средняя

скорость, см/с

V=Q/ω 54.4 54.4 70 70 35 81.6

3. Пьезометриче

ский напор, см

Hп=P/(ρg) 8 7.5 5 2.5 3 ---

4. Скоростной

напор, см

Нк=

1,5 1,5 2,4 2,4 0,62 3,39

5. Полный

напор, см

)2()/(

gVgPH 



9,5 9 7,4 4,9 3,62 3,39

А=21 см, В=4см, S=7 см, t=24 с, Q=ABC/t=24.5см

/с

V1=VII=Q/ω=24.5/0.45=54.4 cm/c

VIII=VIV=Q/ω=24.5/0.35=70 cm/c;

VV=24.5/0.7=35 cm/c;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

VVI=24.5/0.3=81.6 cm/c;

HkI,II=

=54.4

/(2·9.81)=1.5 cm;

HkII,IV=

=70

/(2·9.81)=2.4 cm;

HV=35

/(2·9.81)=0.62 cm;

HVI=81.6

/(2·9.81)=3.39 cm;

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Вывод: Следуя из уравнения Бернулли можно сделать вывод, что в случае

отсутствия теплообмена потока с внешней средой полная удельная энергия

постоянна вдоль потока, следовательно, изменения одного вида энергии

приводит к изменению другого вида энергии, противоположного по знаку. У

нас получилось, что при расширений потоков скорость U и кинетической

энергий v/2q уменьшаются, что приводит в силу сохранения баланса

вызывает увеличение потенциальной энергий Р (рq),т.е. понижение скорости

потоков U по течению приводит к возрастанию давлению Р и наоборот.

Наши измерения соответствуют уравнению Бернулли.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

Определение местных потерь напора.

Цель работы: Определение опытным путем потерь напора на преодоление

местных сопротивлений и сравнение их с рассчитанными по инженерным

формулам.

Порядок выполнения работы.

1. Перенести из таблицы л.р. №6 значения площадей сечений и

скоростей.

2. Определить опытные значения местных потерь hm(hbc,hp) из графика.

3. Найти расчётное значения местных потерь, сравнить их с опытными.

№

пр

Наименование

величин

Обозначение

формул

Вид сопротивления

сужение расширение

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

1 (II) 2(III) 1(IV) 2(V)

1. Площади

сечений, см²

ω 0.45 0.35 0.35 0.7

2 Средние

скорости за

сопротивление

м, см

V2 54.4 70 70 35

3 Опытное

значение

местных

потерь, см

hm(hbc,hp) 7,6 3,62

4. Коэффициенты

местных

сопротивлений















15.0

















 1





0,11

-----

------

5, Расчетное

значение

местных

потерь, см

)/(

gVh





21,69 140

Вывод: Определили опытным путем потери напора на преодоление местных

сопротивлений эти значения менее точны по сравнению с данными

рассчитанными по инженерным формулам.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

Определение потерь напора по длине.

Цель работы: Освоение экспериментального и расчетного способов

определения потерь напора на трение по длине.

Порядок выполнения работы.

1. При заполненном водой баке поставить устройство на стол баком 2.

2. Снять показания пьезометров I-V , измерить время t измерения уровня

в баке на произвольно заданную величину S и температуру T в

помещении.

3. Построить по показаниям пьезометров пьезометрическую линию. На

этой линии выделить участок с постоянным наклоном. Определить его

длину e и опытное значение потерь he по показаниям крайних

пьезометров на ней.

4. Найти число Рейнольдса и расчётное значение потерь напора he* по

порядку, и относительное расхождение опытного и расчётного

значений потерь напора.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТА

D=0.5 см; w=0.25 cm^2; A=21 cm; B=4 cm; T=24

; S=7 cm; t=30 c;

Q=ABS/t=19.6

ссм /

; V=q/w=19.6/0.25=78.4 cm/c

Абсолютную шероховатость стенок канала принять равной Δ=0,001 мм.

№ Наименование величины Обозначения, формулы Значения

1. Показания пьезометров,

см

)(

...

)(



7;5.5;4;3.8;1.5

2. Длина участка с

равномерным движением,

см

l 4

3. Опытное значение потерь

напора подлине, см

)()/(

gPgPh





2,5

4. Кинематический

коэффициент вязкости

воды,

ссм /

)22.0341000/(9.17

TT 



0,0092

5. Число Рейнольдса.



/Re Vd

4260,87

6. Коэффициент трения

при Re<2300

2300<Re<10d/Δ

Re>10d/Δ

λ=64/Re

λ=0.316/Re

25.0

λ=0.11

25.0

)/Re/68( d

0,015

0.04

7. Расчетное значение

потерь напора по длине,

см

















2,7

8. Относительное

расхождение.

эээп

hhh /*)( 



0,08

)()/(

gPgPh





=4/1000·9,8-1,5/1000·9,8=2,5

)22.0341000/(9.17

TT 



=17,9/(1000+34*24+0,22*24^2)=0.0092

Re=Vd/v=78.4*0.5/0.0092=4260.87

λ=64/Re=64/4260.87=0.0150

λ=0.316/Re

25,0

=0.316/(4260.87)

25,0

=0.039

λ=0.11(68/Re+Δ/d)

25,0

=0.11(68/4260.87+0.001/0.5)

25,0

=0.04

hэ=0,04

7,2

8,92

4,78

5,0

















σп=(2,5·2,7)/2,5=0,08

Вывод: В ходе лабораторной работы научились определять потери напора на

трение по длине экспериментальным и расчетным способом.

Потери напора по длине вызваны тормозящим действием стенок,

приводящим к вязкостному трению частиц и стружек жидкости друг о друга

вдоль трубопровода.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист