Министерство
образования и науки
Российской
Федерации
Агентство по образованию
ГОУ ВПО АлтГТУ им. Ползунова И. И.
Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Лабораторная работа № 7
по курсу «Гидравлика»
«Определение местных потерь напора»
ОТЧЕТ
ЛР 290700.07. 000 ОТ
Выполнил:
студент ТГВ–41 Зайцева Н.Н.
Проверил:
доцент кафедры ТГВ Еремин С.Д.
Работа принята с оценкой __________________________
Барнаул 2007
Содержание:
1. Цель и задача.................................................................................................................................3
2. Основные теоретические положения..........................................................................................3
2.1 Потери при изменении сечения трубопровода....................................................................4
2.2 Потери при изменении направления потока........................................................................4
2.3 Потери при протекании через арматуру...............................................................................5
2.4 Потери при отделении части потока и слиянии..................................................................5
2.5 Взаимное влияние местных сопротивлений........................................................................5
3. Схема установки и методика измерений....................................................................................6
4. Протокол измерений....................................................................................................................6
5. Обработка результатов................................................................................................................7
6. Анализ результатов......................................................................................................................8
7. Вывод……………………………………………………………………………………………8
8 Список литературы.......................................................................................................................8
1 Цель и задача
Цель – исследование потерь напора на преодоление местных сопротивлений.
Задача – опытным путём определить значения местных потерь для результатов измерений предыдущей лабораторной работы для канала переменного сечения;
– определить коэффициенты местного сопротивления для различных участков воздуховода;
– сравнить полученные результаты со справочными значениями;
– определить взаимовлияние частей трубопровода
2 Основные теоретические положения
Местные потери напора (энергии) жидкости возникают на коротких участках трубопровода с препятствиями для потока, называемыми местными сопротивлениями. Местные сопротивления вызываются фасонными частями, арматурой, другим оборудованием трубопроводов. Это оборудование вызывает изменение величины или направления скорости движения на отдельных участках трубопровода (при расширении или сужении потока, из-за поворота, при протекании через диафрагмы, задвижки и т.п.), что связано с появлением дополнительных потерь напора.
В водопроводных трубопроводах потери напора на местные сопротивления обычно невелики и составляют не более 10-20% от потерь напора на трение. В воздухопроводах вентиляционных и пневмотранспортных установок, в дутьевых установках котельных потери на преодоление местных сопротивлений часто значительно больше потерь напора на трение. Местные сопротивления являются весьма существенными также при расчете трубопроводов.
Величину потери напора, затраченной на преодоление какого-нибудь местного сопротивления, принято оценивать в долях от скоростного напора, соответствующего скорости непосредственно за рассматриваемым местным сопротивлением. Она определяется из формулы Вейсбаха:
, (2.1)
где
(2.2) – называется коэффициентом местного
сопротивления.
Коэффициенты различных местных сопротивлений ζ находятся обычно опытным путем. Таблицы этих значений (или эмпирические кривые и формулы для них) содержатся в инженерных справочниках и руководствах по гидравлике. Для некоторых практически важных случаев значения коэффициентов местных сопротивлений удается получить также теоретическим путем.
Иногда
местные потери выражаются в виде
эквивалентной длины lэ
прямого участка трубопровода, сопротивление
которого по величине равно рассматриваемым
местным потерям напора. Используется
условие:
или 
(2.3)
Коэффициент гидравлического трения λ зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости. Поэтому одному и тому же значению коэффициента местного сопротивления ζ в общем случае соответствует различное значение эквивалентной длины. Лишь в квадратичной области сопротивления, когда λ ≠ f(Re), эквивалентная длина заданного местного сопротивления постоянна.
Основные виды местных потерь напора условно разделяют на группы:
потери, связанные с изменением сечения потока, трубопровода (или его средней скорости). Сюда относятся случаи внезапного расширения и сужения, плавного расширения и сужения потока;
потери, вызванные изменением направления потока. Это различные колена, угольники, отводы;
потери, связанные с протеканием через арматуру. Сюда относят различные вентили, краны, обратные клапаны, сетки, отборы, дроссель клапаны и т.п.;
потери, связанные с отделением одной части потока от другой или слиянием двух потоков в один (тройники, крестовины, отверстия в боковой стенке при наличии транзитного расхода).