Характеристики пьезометрической и напорной линии

Номер Сече- Ния	z, см	H, См	d, мм	S, см	см/с	H см	Hd см	ℓ, мм	Hf, см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

В таблице 3.1 z – геометрические высоты центров рассматриваемых сечений, Н_Р – пьезометрические напоры в этих сечениях, равные

где - пьезометрические высоты, d – диаметры трубы, S – площадь живых сечений, - средние скорости, Н - скоростные напоры, равные , где  - коэффициент Кориолиса, Н_d – гидрометрические напоры, равные Н_d = H_P + H_, ℓ - расстояние между сечениями, h_f – потери напора между сечениями.

Таблица 3.2

Сечения с гидростатическим и негидростатическим

Законом распределения давления

Закон распределения Давления	Номер сечения
Гидростатический
Негидростатический

Таблица 3.3

Определение местных скоростей

Номер трубки Пито	Уровень в трубке h1 , см	Уровень в пьезометре h2 , см	Разность уровней h, см	Скорость, , см/с
1	2	3	4	5

Таблица 3.4

Определение расхода

Номер опыта	Объем воды в мерном баке			Врем проведения опыта t, с	Расход Q, см/с
	До опыта W1 , л	После опыта W2 , л	За время опыта W=W2-W1, л
1	2	3	4	5	6

Результаты эксперимента и их анализ

Результаты вычисления расхода записываются в табл.3.4. Если расход в рассматриваемом режиме измеряется неоднократно, то по найденным его величинам определяется среднеарифметическое значение расхода.

По полученному значению расхода находятся из уравнения неразрывности Q = s средние скорости на каждом из трех участков и соответствующие скоростные напоры, в которых коэффициент Кориолиса принимается в данных опытах равным 1,1, т.е. соответствующим равномерному движению в круглой трубе при турбулентном режиме. Складывая вычисленные значения скоростных напоров с измеренными в опыте в характерных сечениях пьезометрическими напорами, получают гидродинамические напоры в рассматриваемых сечениях.

По разности гидродинамических напоров в соседних сечениях находят потери напора (полной удельной энергии) h_f между этими сечениями.

Результаты вычислений скоростей, скоростных и гидродинамических напоров, потерь напора помещают в табл.3.1. По данным этой таблицы строятся пьезометрическая и напорная линии. На листе миллиметровой бумаги форматом А4 чертится труба. В выбранных горизонтальном и вертикальном масштабах показываются заданные характерные сечения и наносится плоскость сравнения. В том же вертикальном масштабе от плоскости сравнения в характерных сечениях откладываются измеренные в опыте значения пьезометрических напоров. Соединяя прямыми линиями найденные точки, получают пьезометрическую линию. Откладывая вверх от пьезометрической линии в характерных сечениях соответствующие значения скоростных напоров и соединяя найденные точки прямыми линиями, получают напорную линию.

Анализ построенных линий дает ответ на сформулированные выше цели работы и вопросы, приведенные ниже. По результатам анализа письменно формируются выводы.

В выводах отмечают сечения с гидростатическим и негидростатическим законами распределения давления и объясняют физические причины негидростатического закона распределения давления в названных сечениях. Дается обоснованный ответ о правомочности применения уравнения Д.Бернулли в рассмотренных сечениях.

Далее по формуле (1.1) вычисляются местные скорости по разнице уровней в трубках Пито и в прикрепленных к ним пьезометрах. Результаты вычислений помещают в табл.3.3. Проводится сравнение полученных значений скоростей между собой и со средними в тех же сечениях. В выводах объясняют причину различия в значения сравниваемых скоростей.

Анализируется влияние расхода на сумму и отдельные слагаемые уравнения Д.Бернулли, на значения местных скоростей по оси потока.