Форма звіту

1. Назва лабораторної роботи.

2. Мета роботи.

3. Короткий виклад основних залежностей рухомої рідини та особливостей гідравлічного тертя під час її руху.

4. Опис будови та принципу дії дослідної установки.

5. Методика проведення досліду.

6. Необхідні розрахунки та відображення результатів виконання дослідної роботи.

7. Висновки з виконаної роботи.

Контрольні запитання

1. Що таке питома енергія потоку і як її виразити аналітично?

2. Що таке гідравлічні втрати і їх фізичне походження?

3. Які частини питомої енергії потоку витрачаються на подолання опорів по довжині потоку?

4. Як практично визначають втрати енергії?

5. Як теоретично визначають втрати енергії (напору) па тертя?

6. Вплив шорсткості стінок на коефіцієнт тертя. Що таке гідравлічно гладкі та гідравлічно шорсткі труби?

7. Як визначити розрахунковий коефіцієнт λ при ламінарному режимі руху рідини?

8. Як визначити розрахунковий коефіцієнт λ при турбулентному режимі руху рідини в трубопроводах різної гідравлічної шорсткості?

9. Основні елементи установки та їх призначення.

Лабораторна робота №5

Визначення коефіцієнтів місцевих опорів

Мета роботи: вивчити особливості гідравлічних опорів руху рідини та аналітичні залежності для визначення коефіцієнтів місцевих гідравлічних опорів; експериментально дослідити відповідність дослідних коефіцієнтів місцевих опорів їх довідниковим значенням.

Короткі теоретичні відомості

У лабораторній роботі №4 вказувалося, що втрати енергії на ділянці між двома перетинами можуть бути визначені з рівняння Бернуллі:

(5.1)

Доданок містить втрати енергії по довжині потоку (шляхові втрати) і втрати енергії на місцевих опорах.

Місцевими називаються опори руху, що виникають у потоках рідини на ділянках різкої зміни конфігурації потоку. Під час проходження рідини через місцеві опори енергія рідини витрачається на зміну напрямку руху, перерозподіл швидкостей, вихороутворення, зриви потоку і та інше.

Втрати енергії в місцевих опорах прийнято виражати в частках швидкісного напору (питомої кінетичної енергії), тобто:

(5.2)

де - коефіцієнт місцевого опору, що виражає відношення втраченої в місцевому опорі питомої енергії до питомої кінетичної енергії:

(5.3)

Течія рідини через місцеві опори являє собою складне явище і у більшості випадків не піддається математичному опису. Тому часто коефіцієнт визначається дослідним шляхом. Для цього знаходять втрати енергії в місцевому опорі, а потім за формулою (5.3) - коефіцієнт У випадку раптового розширення потоку втрати енергії можуть бути визначені за формулою Борда, виведеною теоретично з деякими припущеннями:

(5.4)

де - відповідно швидкості руху рідини до розширення і після нього.