Сборник практических работ по гидравлике

2013

Оглавление

1	Порядок проведения эксперимента и составление отчета	4
2	Погрешности измерений	5
3	Лабораторная работа №1 Исследование течения жидкости в канале переменного сечения	7
4	Лабораторная работа № 2 Изучение режимов движения жидкостей	13
5	Лабораторная работа № 3 Определение гидравлических сопротивлений трубопроводов	19
6	Лабораторная работа № 4 Изучение характеристики центробежного насоса и его работы на сеть	29
7	Лабораторная работа № 5 Исследование параллельной и последовательной работы насосов	37
8	Приложение	48
9	Список литературы	49

Практическая работа № 1 исследование течения жидкости в канале переменного сечения

Цель работы  на напорном трубопроводе переменного сечения проследить по показаниям пьезометров и трубок Пито за переходом в потоке потенциальной энергии в кинетическую и обратно в соответствии с уравнением Бернулли. По опытным данным построить линии пьезометрического и полного напора.

Основные теоретические сведения

Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости при установившемся течении имеет вид:

(1)

С физической точки зрения уравнение (1) является аналитическим выражением закона сохранения энергии для невязкой жидкости: при неизменной полной удельной энергии её составные части  потенциальная ( ) и кинетическая энергия ( ) могут изменяться.

Уравнение Бернулли для реальной жидкости учитывает потери энергии h_п, обусловленные различными гидравлическими сопротивлениями:

(2)

Все члены уравнения (2) имеют линейную размерность:

z  высота положения выбранной точки в живом сечении потока над плоскостью сравнения (нивелирная высота), м;

 пьезометрическая высота в выбранной точке, м;

 скоростная высота (скоростной напор), м.

Коэффициент неравномерности распределения скорости по живому сечению потока (коэффициент Кориолиса) , входящий в выражение скоростного напора, показывает отношение действительной кинетической энергии потока к его кинетической энергии, вычисленной по средней скорости в данном сечении. Величина коэффициента  определяется обычно опытным путём.

Если на горизонтальном участке потока (z₁=z₂) уменьшается скорость (кинетическая энергия), то согласно уравнению Бернулли на этом участке должно соответственно вырасти пьезометрическое (статическое) давление р (потенциальная энергия).

Наглядно уравнение Бернулли демонстрируется на установке (рис.1), представляющей собой горизонтальный участок трубопровода переменного сечения, в характерных сечениях которого установлены пьезометры 1 и трубки Пито 2.

Рисунок 1 – Схема трубопровода с пьезометрами и трубками Пито: