Порядок выполнения работы

1. Включить насос 3, открыть вентиль 8 и заполнить бак 1 водой до максимального уровня.

2. Измерить температуру воды.

3. С помощью крана 9 установить уровень воды над водосливом 7 (для первого измерения 25 мм).

4. Измерить уровень воды над водосливом.

Рис. 4.1 Схема экспериментальной установки

5. Открыть кран 10 и путем визуального наблюдения установить характер движения воды.

6. Результаты измерений занести в таблицу.

7. Установить новое значение расходов воды краном 9 и с 4-го пункта повторить измерение.

8. После 5....7 измерений закрыть вентиль 8, краны 9 и10 и выключить насос 8.

Обработка результатов измерений

Вычислить расход Q по тарировочному графику водослива (рис.4.2).

Определите число Рейнольдса

,

где Q – расход жидкости, л/с; - диаметр трубы, =0,055 м.

Кинематическую вязкость можно определить по формуле в зависимости от температуры

,

где - кинематическая вязкость, м²/с; -температура воды, ⁰С.

Рис. 4.2. Зависимость расхода от напора водослива

Содержание отчета

Отчет должен содержать тему и цель работы, схему установки, основные расчетные величины, таблицу измерений и вычислений и выводы по лабораторной работе.

Данные расчетов занесите в таблицу.

Таблица 4.1

Измеренные и расчетные величины

Номер опыта	Измерение величины		Расчетные величины		Примечание
	hв, мм	t, 0C	, л/с	Re
1 … 5

Контрольные вопросы

1. Чем характеризуются основные режимы движения жидкости?

2. Как вычислить число Рейнольдса?

3. Каков физический смысл числа Рейнольдса?

4. Какая существует зависимость потерь напора от скорости при разных режимах?

5. Чем характеризуется вязкость жидкости?

6. Как измеряется расход в данной лабораторной работе?

7. Что такое средняя скорость потока?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 3

Течение жидкости в канале переменного сечения

Ц е л ь: нахождение закономерности при установившемся движении реальной жидкости в канале переменного сечения и иллюстрация уравнения Бернулли для потока.

Общие сведения

При установившемся движении реальной капельной жидкости вдоль напорного трубопровода (канала) переменного сечения происходит превращение одной формы ее энергии в другую в зависимости, например, от изменения площади поперечного сечения канала. Так, с ее уменьшением в направлении движения жидкости скоростной напор будет возрастать, а пьезометрический - уменьшаться (при неизменном или увеличивающемся геометрическом напоре). Кроме того, часть энергии потока жидкости будет расходоваться на преодоления гидравлических сопротивлений. В связи с этим полная его энергия не сохраняется постоянной, а уменьшается от сечения к сечению в направлении движения жидкости.

Для любых двух поперечных сечений 1-1 и 2-2 потока реальной капельной жидкости при установившемся его движении уравнение Бернулли имеет вид

.

Здесь -удельная потенциальная энергия положения или геометрический напор потока жидкости в соответствующем сечении, равные высоте расположения его центра тяжести сечения относительно выбранной плоскости сравнения; -удельная потенциальная энергия состояния или пьезометрический напор в соответствующем сечении, равные высоте подъема жидкости относительно его центра тяжести в пьезометрической трубке, установленной в этом сечении ; - удельная кинематическая энергия или скоростной напор потока в і-м сечении; – суммарные потери напора между выбранными сечениями 1-1 и 2-2; плотность жидкости, принятая неизменной; – безразмерный коэффициент кинетической энергии, учитывающий неравномерное распределение скорости по сечению. Для ламинарного режима =2, турбулентного =1; V_i– средняя по сечению скорость движения жидкости.

Левая часть и сумма первых трех членов правой части уравнения Бернулли представляют собой полные удельные энергии или полные напоры потока жидкости в выбранных сечениях, т.е. потери энергии между двумя любыми сечениями потока жидкости равны разности полных напоров в них. Эту связь можно представить и в таком виде

из которого можно заключить, что при возможных составляющих полных напоров в сечениях знаков разностей одноименных составляющих полных напоров в сечениях сумма этих разностей всегда должна быть положительной.