Обработка экспериментальных данных
1. По замеренному объему воды W поступившей мерный бак, и времени его наполнения рассчитывается расход воды в трубе Q.
Средняя скорость воды определяется по формуле
где d - внутренний диаметр стеклянной трубы, м.
По формуле (12) рассчитывается критерий Рейнольдса. Кинематическая вязкость воды принимается по табл.3
Табл. 3
τ, °С |
5 |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
v, м2/с |
1.52
* |
1.31* |
1.14* |
1.01* |
0.81* |
0.66* |
Данные измерений и результаты вычислений заносятся в табл.4
Табл.4
№ опыта |
Объем мерного бака W, |
Время наполнения t, c
|
Расход воды Q м/c |
Скорость потока U, м/с |
Температура воды τ, ˚С |
Кинетическая разность v,
|
Критерий Рейнольдса
|
Режимы движения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Какие режимы движения жидкости существуют в природе?
Что характеризует критерий Рейнольдса?
Чем характеризуется ламинарный режим движения жидкости?
4 Чем характеризуется турбулентный режим движения жидкости?
5. Для чего необходимо знать режим движения жидкости?
1 "
Лабораторная работа 4
Тарирование дроссельных расходомеров
Цель работы – определение опытным путем коэффициента расхода диафрагмы, сопла и трубы Вентури; построение по опытным данным графика зависимости расхода водыот перепада давления для каждого прибора.
Теоретические сведения
Дроссельными расходомерами называют устройства. Определение расхода в которых осуществляется по перепаду давлений в потоке и суженой части потока. Сужение потока (жросселирование) происходит с помощью диафрагмы, сопла или трубы Вентури (сопла с плавным расширением потока).
Зависимость между расходом жидкости в трубопроводе и перепадом давления до и после сужения уравнений гидравлики: уравнение Бернулли и уравнение неразрывности потока.
Из этих уравнений можно получить формулу, справедливую для всех расходомеров.
Где
-
давление
в выбранных сечениях;
– удельный
вес жидкости, протекающий в трубопроводе;
и
– средние
скорости потока в трубопроводе и сжатом
сечении;
-
площади сечения трубы и сжатого сечения;
С – коэффициент потери напора между сечениями;
ξ – коэффициент дроссельного прибора;
;
– разность
показаний пьезометров;
µ - коэффициент расхода дроссельного прибора.
Теоретически
вычислить значение коэффициента расхода
µ затруднительно. Он зависит не только
от геометрических характеристик, но и
от числа Рейнольдса и определяется
опытным путем. Обычно на основаниях
опытных данных строится график зависимости
Таблица 5
Расходометр |
Перепад высот, ΔH |
Расход, Q |
Коэффициент расхода, C |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
Диафрагма
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
Сопло
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
Труба Вентури
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 5