Експериментальне визначення коефіцієнта гідравлічного тертя 

МЕТА РОБОТИ: експериментально визначити режими руху рідини і коефіцієнт гідравлічного тертя (коефіцієнт Дарсі)

Загальні відомості

Втрати напору по довжині h_l в напірних трубопроводах визначають за формулою Дарсі-Вейсбаха

, (5.1)

де  - коефіцієнт гідравлічного тертя (коефіцієнт Дарсі);

l – довжина ділянки трубопровода, на якому визначається витрата напору, м;

d – внутрішній діаметр трубопровода, м;

 - середня швидкість потоку, м/с.

Коефіцієнт гідравлічного тертя  залежить від ряду чинників: діаметра і шорсткості трібопровода, в’язкості і швидкості руху рідини тощо.

Для ламінарного потоку рідини (число Рейнольдса Re<2320)

. (5.2)

Для областей перехідного режиму (2320 < Re < 4000) і турбулентного режиму (Re > 4000) визначають за допомогою емпіричних залежностей або експериментально.

ЗАВДАННЯ

0. Визначити фактичну витрату води за допомогою трикутного водозливу;

1. Виміряти за допомогою диференціальних манометрів втрати напору на двох ділянках трубопроводу;

2. Розрахувати середню швидкість руху рідини у трубопроводах, число Рейнольдса та оцінити режим її руху;

3. Розрахувати коефіцієнт гідравлічного тертя;

4. Проаналізувати і оцінити отримані результати.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПІДГОТОВКИ І КОНТРОЛЮ

1. За якою формулою можна визначити втрату напору по довжині трубопроводу?

2. Що таке коефіцієнт гідравлічного тертя і від чого він залежить?

3. Які ви знаєте режими руху рідини в напірних трубопроводах?

4. Що таке число Рейнольдса і як його визначити?

5. Як залежить коефіцієнт гідравлічного тертя від режиму руху рідини в трубопроводі?

6. Що таке ламінарна плівка і як визначити її товщину?

7. Що таке гідравлічно гладкі і гідравлічно шорсткі стінки трубопровода? Від чого це залежить?

8. Які є зони (області) опору і як вони впливають на коефіцієнт гідравлічного тертя?

Таблиця 5.1 - Визначення витрати води Q за допомогою трикутного водозливу

Показник		Позначення або формула	Одиниці виміру	№ досліду
				1	2
Покази водомірної трубки	1.Вершина кута водозливу	hp	мм
			м
	2.Підпертий рівень	hb	мм
			м
3.Напір водозливу		h = hb - hp	мм
			м
4.Витрата		Q = 0,53h2,52gtg	л/с
			м3/с

Таблиця 5.2 - Визначення коефіцієнта гідравлічного тертя  трубопроводу

Показник		Позначення або формула	Одиниці виміру	Трубопровід А		Трубопровід В
				№ досліду
				1	2	1	2
1.Довжина трубопроводу		l	м	5,95		6,20
2.Діаметр трубопроводу		d	''
			м	0,0254		0,0508
3.Площа поперечного перерізу			м2	0,50710-3		2,02710-3
4.Середня швидкість		 = Q/	м/с
5.Покази дифманометра	лівого	hл	м
	правого	hп	м
6.Втрати напору по довжині трубопроводу		hl = hл - hп	м
7.Температура води		t	оС
8.Коефіцієнт кінематичної в’язкості			м2/с
9.Коефіцієнт гідравлічного тертя		2gd е = ------ hL l2
10.Число Рейнольдса		Re = d/	-
11.Режим руху рідини
12.Коефіцієнт гідравлічного тертя (розрахунковий)

Загальні висновки з роботи

Робота виконана _______________ ________________

^{(Дата) (Підпис)}

Робота здана ____________ _____________ ________________

^{(Дата) (Оцінка) (Підпис)}

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6