Описание опытной установки
Вода в трубопровод (рис. 4) поступает из напорного бака и, пройдя по трубопроводу с установленными на нем местными сопротивлениями 6, 7. 8, 9 сливается в мерный бак 5. Пьезометрические напоры до и после местных сопротивлений измеряются пьезометрами, установленными на пьезометрическом щите. С помощью крана 4, можно регулировать расход и, следовательно, скорость движения жидкости в трубопроводе.
Рис. 4. Схема лабораторной установки |
Порядок проведения работы
1. Полностью открыть кран 3.
2. Открыть кран 4 с таким расчетом, чтобы мениски жидкости в пьезометрах оставались в пределах стеклянных трубок.
3. Не изменяя положение крана 4 с помощью секундомера определить время t наполнения слоя воды с в мерном баке 5.
4. Не
изменяя положение крана
4 измерить перепад уровней жидкости
(потерянный пьезометрический напор) в
пьезометрах до и после местного
сопративления.
5. Изменяя степень открытия крана 4, повторить экспериментальное наблюдение трижды.
6. Закончив опыты, слить воду из мерного бака 5, закрыть кран 4.
Обработка опытных данных
1. Определить объем воды V, см3, заполнения мерного бака. Размеры мерного бака: а=19 см, b=44 см.
.
2. Определить расход Q, зная время t, с, заполнения объема воды V в мерном баке по формуле:
.
3. Определить скорость движения воды в трубах
,
где – площадь поперечного сечения трубы, d1=33 мм.
4. Для каждого замера определить значение коэффициентов местных сопротивлений по формуле:
,
где – потери напора на соответствующих местных сопротивлениях;
– средняя скорость потока ;
– площадь поперечного
сечения потока;
– ускорение
свободного падения, см/с2.
5. Определить значение числа Рейнольдса
,
где ν – кинематический коэффициент вязкости воды, .
6. Для
опытов при которых Re>104
cравнить полученные результаты для
с теоретическим
,
полученные значения в.с.
с теоретическим
.
Для внезапного сужения построить график
зависимости
.
7. Данные свести в табл. 1.
Таблица 1
Экспериментальная таблица
Измеряемые и искомые величины |
Единицы измерения |
Вид сопротивления |
|||||||||
вентиль |
плавный поворот |
внезапное расширение |
внезапное сужение |
||||||||
Номер опыта |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Высота слоя воды, с |
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем жидкости, V |
см3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время наполнения объема, t |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход,
|
см3/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Скорость,
|
см/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разность
уровней,
|
см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр, d1 |
см |
3,3 |
|||||||||
Диаметр, d2 |
см |
|
|
6,0 |
|||||||
Площадь,
|
см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь,
|
см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент
м.с
(экспериментальные значения),
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретическое значение . |
– |
– |
– |
|
– |
– |
– |
– |
– |
– |
|
Теоретическое значение |
– |
– |
– |
– |
|
|
|
|
|
|
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
«ПОСТРОЕНИЕ ДИАГРАММЫ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ»
Цель работы
Изучение различных составляющих удельной энергии потока при движении жидкости по трубопроводу переменного сечения и направления и характера изменения энергии потока по его длине.