Опис лабораторної установки

Установка для демонстрації і аналізу рівняння Бернуллі складається із горизонтально розташованих трубок (1) різного діаметру, з’єднаних з напірним баком (2) (рис. 4.3). На кожній ділянці трубки встановлені п’єзометри (3) і трубки Піто (4). Регулювання режиму руху рідини проводиться краном (5).

Рис. 4.3.

Трубкою Піто вимірюється повний напір Н, п’єзометром – статичний Н_ст, а різниця рівнів рідини між ними вимірює швидкісний напір h_ck:

Неважко помітити, що при безнапірному русі трубка Піто вимірює тільки швидкісний напір, тому що статичний дорівнює нулю.

Порядок виконання роботи

За допомогою викладача чи лаборанта ознайомитися з лабораторною установкою.
Виміряти лінійкою відстань між п’єзометрами і трубками Піто на відповідних ділянках трубки ∆ℓ₁ і ∆ℓ₂, м.
Штангенциркулем виміряти діаметр найбільш широкої ділянки трубки, відняти товщину стінок та розрахувати його внутрішній діаметр d.
Мінімальним відкриттям крана 5 добитися ламінарного режиму руху рідини.
Трубкою Піто і п’єзометром для ділянки Δl₁ з діаметром d₁ виміряти швидкісний напір і, прийнявши для ламінарного потоку (режиму) α=2, розрахувати середню швидкість рідини .
За формулою розрахувати число Рейнольдса і впевнитись, що режим руху рідини ламінарний. Прийняти для води ν = 10^-6 м²/с.
Виміряти показники трубок Піто і п’єзометрів на другій ділянці трубки ∆ℓ₂ і занести їх в таблицю1.
Для ламінарного режиму руху рідини побудувати гідравлічні і п’єзометричні похили для ділянок трубки ∆ℓ₁і ∆ℓ₂.
Поступовим відкриттям крану 5 встановити турбулентний потік руху рідини.
Трубкою Піто і п’єзометром на ділянці діаметром d₃ виміряти швидкісний напір (для турбулентного режиму прийняти (α=1)) та розрахувати швидкість руху рідини.
Розрахувати число Рейнольдса і впевнитися в тому, що режим руху рідини в трубці турбулентний.
Зняти показники трубок Піто і п’єзометрів на ділянці ∆ℓ_1, ∆ℓ₂і записати їх у таблицю1:
Для турбулентного режиму руху рідини побудувати гідравлічні і п’єзометричні лінії похилів на кожній ділянці.
За результатами розрахунків і побудованих ліній похилів проаналізувати рівняння Бернуллі і зробити висновки.