Контрольные вопросы.
1.Цель лабораторного исследования?
2.Объясните принцип действия поршневого насоса? Достоинства и недостатки поршневых насосов?
3. В чем заключаются особенности испытаний и рабочих характеристик объемных насосов?
4.Как определяется рабочий объем объемного насоса?
5.Классификация возвратно- поступательных насосов?
6.Диафрагменные насосы? И их характеристика?
7.Объясните принцип действия шлангового насоса?
8.Принцип действия шестеренных насосов? Их применение?
9. Устройство аксиально-плунжерного насоса? Применение?
Лабораторная работа №11
Тема: Исследование гидравлического удара в напорном трубопроводе.
Цель работы. Исследование гидравлического удара в напорном трубопроводе.
Задача работы.
- Демонстрация гидравлического удара;
- экспериментальное определение величины повышения давления при гидравлическом ударе в случае внезапного (мгновенного) закрытия крана;
- определение повышения давления при гидроударе по формуле Н.Е.Жуковского;
- сравнение теоретического и экспериментального значения повышения давления при гидравлическом ударе.
Общие сведения
Теоретическое и экспериментальное исследование гидравлического удара в трубопроводах впервые было проведено известным русским учёным Николаем Егоровичем Жуковским в 1899 году. Это явление связано с тем, что при быстром закрытии трубопровода, по которому течёт жидкость, или быстром его открытии (т.е. соединении тупикового трубопровода с источником гидравлической энергии) возникает резкое, неодновременное по длине трубопровода изменение скорости и давления жидкости.
Определение величины повышения давления Δр при гидравлическом ударе производится по формуле;
где ρ - плотность жидкости;
v - средняя скорость движения жидкости в трубопроводе до гидроудара;
а - скорость распространения ударной волны
где Ео и Е - модули упругости, соответственно жидкости и материала трубопровода;
d - внутренний диаметр трубопровода;
δ - толщина стенки трубопровода.
Порядок проведения работы
1. Изучить настоящее методическое указание.
2. Начертить схему установки (рис. 11.1).
3. Открыть вентиль 4.
4. Замерить расход.
Рис.11.1 Экспериментальной установки.
1- напорный бак, 2 - трубопровод, 3 - манометр, 4 - электромагнитный вентиль, 5 – мерный бак.
5. Перекрыть вентиль 4 и замерить давление по манометру 3.
6. Выполнить второй опыт, повторив операции.
Обработка опытных данных
1. Определить расход воды по формуле
2. Определить среднюю скорость воды в трубопроводе до гидроудара по формуле
3. Определить скорость распространения ударной волны по формуле
4. Определить повышение давления при гидроударе по формуле Н.Е.Жуковского
5. Определить относительную ошибку
Таблица 11.1
№ |
Показатели |
Единица измерения |
Опыт |
|
№1 |
№2 |
|||
1 |
Длина трубопровода, L |
|
|
|
2 |
Диаметр трубопровода, d |
|
|
|
3 |
Толщина стенки трубопровода, δ |
|
|
|
4 |
Объем воды в мерном баке, V |
м3 |
|
|
5 |
Время наполнения мерного бака, t |
с |
|
|
6 |
Расход воды, Q |
м3/с |
|
|
7 |
Площадь живого сечения трубопровода, S |
м2 |
|
|
8 |
Скорость до закрытия крана, v |
м/с |
|
|
9 |
Скорость распространения волны, a |
м/с |
|
|
10 |
Плотность воды, ρ |
кг/м3 |
|
|
11 |
Повышение давления по манометру, ∆р |
мПа |
|
|
12 |
Повышение давления по формуле Н.Е.Жуковского, ∆р |
мПа |
|
|
13 |
Относительная ошибка, δр |
% |
|
|
14 |
Фаза гидравлического удара, Т |
с |
|
|