2.2 Порядок виконання лабораторної роботи
1) За допомогою основного та допоміжного вентилів встановити довільну витрату води в трубопроводі і промити робочу ділянку установки, а також імпульсні трубки диференціального манометра і п’єзометрів до повного видалення повітря із системи.
2) Тими ж вентилями встановити витрату, що відповідає першому режиму дослідів відповідно до програми дослідження.
3) Здійснити вимірювання:
– об’ємної витрати рідини в системі — за перепадом рівнів води у диференціальному манометрі витратомірної діафрагми та за допомогою її тарувального графіка або об’ємним способом;
– рівнів рідини в п’єзометрах №1 і №2;
– температури води в досліді (за допомогою термометра), згідно з якою обрати відповідне значення кінематичного коефіцієнта в’язкості з таблиці залежності його від температури.
4) Виконати ще три досліди при різних витратах та режимах руху рідини.
5) Для всіх дослідів розрахувати:
– середню
швидкість руху води в робочій ділянці
трубопроводу
;
– різницю
п’єзометричних висот
,
що згідно з рівнянням (6) визначає величину
втрати напору
на робочій ділянці трубопроводу;
– дослідне значення коефіцієнта гідравлічного тертя з формули Дарсі-Вейсбаха (7), виходячи з дослідного значення :
;
(16)
– обчислити число Рейнольдса та визначити режим руху рідини.
6) Для
кожного досліду у відповідності до
визначеного режиму руху та величини
числа
обчислити розрахункове значення
коефіцієнта гідравлічного тертя
за
допомогою однієї з наведених вище формул
(12)–(15).
7) Результати вимірювань та обчислень занести до таблиць спостережень і результатів дослідів (див. рис. 6.1).
3. Контрольні запитання
1. Що таке питома енергія потоку рідини і як її виразити аналітично?
2. Що характеризує коефіцієнт кінетичної енергії Коріоліса?
3. Пояснити фізичний зміст членів рівняння Д. Бернуллі для цілого потоку в’язкої нестисливої рідини.
4. Дати геометричну трактовку членів рівняння Д. Бернуллі для цілого потоку в’язкої нестисливої рідини.
5. Як визначити втрати напору на тертя по довжині трубопроводу дослідним шляхом?
6. Як визначити втрати напору на тертя по довжині трубопроводу розрахунковим шляхом?
7. Дати пояснення щодо природи та зон переважної дії дотичних напружень при течії рідини в трубах.
8. Від яких параметрів залежить коефіцієнт гідравлічного тертя?
9. Що таке гідравлічно гладкі та гідравлічно шорсткі поверхні?
10. Обґрунтувати назву «зони турбулентної автомодельності».
11. Що таке «зона змішаного тертя»?
12. Яка зона при турбулентного режимі руху рідини в трубі відповідає квадратичному закону опору і чому?
13. Що таке «відносна шорсткість» та «відносна гладкість» поверхні?
14. Як визначити розрахунковий коефіцієнт гідравлічного тертя при ламінарному та турбулентному режимах течії рідини в круглій трубі?
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
МІСЦЕВІ ВТРАТИ НАПОРУ.
ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ МІСЦЕВИХ ОПОРІВ
ВСТУП
Метою роботи є: визначення експериментальним шляхом місцевих втрат напору в різноманітних за формою коротких ділянках розташованого горизонтально круглого трубопроводу, у тому числі в ділянках з поперечним перерізом змінного діаметру; ознайомлення з теоремою Борда-Карно та її практичним застосуванням; експериментальне визначення коефіцієнтів місцевих опорів для досліджуваних ділянок трубопроводу.