3.2. Цель работы

Освоение экспериментального и расчетного способов определения потерь напора на трение по длине.

3.3. Описание опытной установки

См. п.1.3 данного пособия

3.4. Порядок выполнения работы

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

2. Снять показания пьезометров I-V, измерить время t изменения 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 уклоном (обычно участок III-V), соответствующий равномерному течению. Определить его длину l и опытное значение потерь h_δ по показаниям крайних пьезометров на нем (рис.2.).

4. Найти число Рейнольдса и расчетное значение потерь напора h*_δ по порядку, указанному в табл.4, и относительное расхождение опытного и расчетного значений потерь напора. Объяснить это расхождение.

Таблица 4

№ п/п	Наименование величин	Обозначения, формулы	Значения величин
1	2	3	4
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	Показания пьезометров, см Длина участка с равномерным движением, см Опытное значение потерь напора по длине, см Кинематический коэффициент вязкости воды, см2/с Число Рейнольдса Коэффициент трения при Re<2300 2300<Re<10d/Δ Re>10d/Δ Расчетное значение потерь напора по длине, см Относительное расхождение опытного и расчетного значений потерь	P1/(ρg), …, P5/(ρg) l hδ = P3/(ρg) – P5/(ρg) υ = 17.9/(1000+34T+0.22T2) Re = Vd/υ λ = 64/Re λ = 0.316/Re0.25 λ = 0.11(68/Re+Δ/d)0.25 h*δ = λ(l/d) V2/(2g) δh = (hδ - h*δ)/ hδ

d =…см; ω = …см²; A = …см; В = …см; Т = …^оС; S = …см; t = …с; Q = ABS/t = … см³/с; V = Q/ω = …см/с.

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

3.5. Содержание отчета

1. Записать цель работы.

2. Зарисовать и описать лабораторное устройство.

3. Записать расчетные формулы.

4. Заполнить таблицу данными наблюдений и вычислений

5. Сделать выводы о проделанной работе.

3.6. Вопросы для самопроверки

1. Для чего нужно определять коэффициент Дарси?

2. Физический смысл коэффициента Дарси.

3. Запишите формулу Дарси.

4. Объяснить сущность гидравлически гладких и гидравлически шероховатых труб.

5. Какие зоны трения Вы знаете? Чем они отличаются?

6. От чего зависит коэффициент Дарси при ламинарном режиме течения жидкости?

7. От чего зависит коэффициент Дарси при турбулентном режиме?

8. От каких факторов зависит толщина вязкого подслоя?

9. Как определить зону трения?

10. Запишите формулу Бразиуса и границы ее применения.

11. Охарактеризуйте зону смешанного трения. Как определить границы этой зоны и подсчитать коэффициент Дарси?

12. Охарактеризуйте зову шероховатого трения. Как определить границы этой зоны и подсчитать коэффициент Дарси?

13. Как определить К_э?

14. Объясните методику экспериментального определения коэффициента Дарси.

15. Из каких источников можно найти λ?