- •Федеральное агенство по образованию
- •Содержание
- •Предисловие
- •Техника безопасности при работе в лаборатории
- •Требования к составлению отчета
- •Техника гидродинамического эксперимента Приборы для измерения давления
- •Жидкостные приборы
- •Механические приборы
- •Измерение скорости в потоках
- •Способы измерения расхода
- •Лабораторный практикум
- •Методика проведения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 изучение режимов движения жидкости
- •Описание установки
- •Методика проведения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 материальный и энергетический балансы потока
- •Описание установки
- •Основные обозначения и геометрические параметры трубопровода:
- •Часть I.Построение диаграммы уравнения Бернулли
- •Методика проведения работы
- •Трубопровода; II – внезапное расширение; III – резкое сужение;
- •Контрольные вопросы
- •Контрольные вопросы
- •Часть III.Определение коэффициента местного гидравлического сопротивления
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 тарировка мерной диафрагмы
- •Лабораторная работа № 5 испытание центробежно-вихревого насоса
- •Лабораторная работа № 6 испытание центробежного вентилятора
- •Лабораторная работа № 7 изучение устройства насосов и определение их параметров
- •Лабораторная работа № 8 нормальные испытания центробежного насоса
- •Последовательность выключения установки
- •Нормальные испытания центробежного насоса 2к-6
- •Лабораторная работа № 9 кавитационные испытания центробежного насонса
- •Кавитацонные испытания центробежного насоса 2к-6
- •Библиографический список
- •Лабораторный практикум
- •394017, Г. Воронеж, пр. Революции 19.
Контрольные вопросы
Уравнение Бернулли при расчете потерь на прямолинейных участках трубопровода.
Гидравлически гладкие трубы, область влияния вязкости и шероховатости, гидравлически шероховатые трубы.
Зависимость коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса при ламинарном и турбулентном режимах.
Список основных источников: [1, с.48-50, 72-73, 82-91; 2, с.71-72, 80-84; 3, с.103-107].
Часть III.Определение коэффициента местного гидравлического сопротивления
Цель работы– экспериментально определить коэффициент местных гидравлических сопротивлений и сравнить полученные результаты с приведенными в справочной литературе.
Теоретическая часть. Любое изменение сечения потока или направления движения является местным сопротивлением. В местном сопротивлении нарушается равномерное движение жидкости, ее скорость изменяется по величине и направлению. Местным сопротивлением является вход жидкости в трубу, резкое расширение и сужение трубопровода, диффузор, конфузор, повороты, вентили, клапаны и т.д.
Вейсбах предложил вычислять потери напора в местных сопротивлениях по формуле
, (2.24)
где м.с.- коэффициент местного сопротивления.
В квадратичной области сопротивления м.с.зависит только от геометрической формы участка трубопровода, т.е. от вида местного сопротивления, а в доквадратичной области сопротивления или в случае ламинарного режима движения жидкости в трубах – от числа Рейнольдса и вида местного сопротивления. Экспериментальные значениям.с.приводятся в справочной литературе.
Описание установки
Коэффициенты местных гидравлических сопротивлений определяют на основе измерения для первого и второго опытов в 1 части работы:
1 – сужение трубопровода, d1-d2, пьезометры 1-2;
2 – внезапное расширение, d2-d3, пьезометры 4-5;
3 – резкое сужение, d3-d2, пьезометры 6-7;
4 – диффузор, d2-d3, пьезометры 8-9;
5 – конфузор, d3-d2, пьезометры 10-11;
6 – расширение трубы, d2-d1, пьезометры 12-13;
7 – резкий поворот, d1-d1, пьезометры 14-15;
8 – плавный поворот, d1-d1, пьезометры 15-16;
9 – фланцевое соединение, d1-d1, пьезометры 16-17, причемd1= 0,033м;d2= 0,028м;d3= 0,070м.
Обработка результатов эксперимента
Определить потери напора для участков местных сопротивлений с 1 по 10, используя показания пьезометров 1-2, 4-5, 6-7, 8-9, 10-11, 12-13, 14-15, 15-16, 16-17 из табл.2.3 и 2.4 для первого и второго опытов.
Потери напора определяются из уравнения Бернулли (2.13)
,
где z+ – пьезометрические напоры до рассматриваемого местного сопротивления и после него соответственно.
Рассчитать коэффициенты местных сопротивлений по формуле Дарси-Вейсбаха (2.18)
,
где – скоростной напор, соответствующий средней скорости за рассматриваемым местным сопротивлением.
Справочные величины и расчетные результаты заносят в табл.2.6.
Таблица 2.6
Местные сопротивления |
Опыт |
1 |
2 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
,м |
,м |
hм.с, м |
оп |
1. Сужение трубы d1-d2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
2. Внезапное расширение d2-d3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
3. Резкое сужение d3-d2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
4. Диффузор d2-d3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
5. Конфузор d3-d2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
6. Расширение d2-d1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
7. Резкий поворот d1-d1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
8. Плавный поворот d1-d1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
9. Фланец d1-d1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. В табл.2.6 – скоростной напор, вычисленный по средней скорости до рассматриваемого местного сопротивления; – скоростной напор, средней скорости после соответствующего рассматриваемого местного сопротивления.