Контрольные вопросы

1. От каких параметров зависят потери напора по длине трубопро­вода?

2. Как влияет режим движения жидкости на потери напора по длине?

3. Как опытным путем определяется коэффициент Дарси?

4. По каким формулам производится определение коэффициента Дарси для ламинарного и турбулентного режимов движения жидко­сти?

5. Как определяются потери давления по длине трубопровода?

6. Влияет ли расход жидкости на потери напора по длине?

Лабораторная работа № 4

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА

В МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ

1. Задачи работы

1.1. Определить опытным путем потери напора в местных сопротивлениях и коэффициенты местных сопротивлений.

1.2. Расчетным путем найти коэффициенты местных сопротивлений при внезапном расширении потока и сравнить с опытными значениями.

2. Порядок выполнения работы

Эта работа проводится на той же установке (рис. 3.4), что и лабо­раторная работа № 3.

Запустить установку и заполнить напорный резервуар 2 и гори­зонтально расположенный трубопровод 5. При установившемся дви­жении жидкости с помощью мерного бака и секундомера определить расход Q и записать показания пьезометров h_i; перед местным сопро­тивлением и h_i+1 после местного сопротивления в табл.3.9.

Определяем среднюю скорость движения жидкости перед мест­ным сопротивлением и за местным сопротивлением. Средняя ско­рость жидкости определяется по формуле

, (3.23)

где – средняя скорость движения жидкости в i-м сечении;

– площадь живого сечения трубопровода в i-м сечении, м² (см. табл. 3.6).

Определяем скоростной напор: , см.

Находим разность показаний пьезометров h в местном сопротивлении:

h = h_i – h_i+1, (3.24)

где h_i; – показание пьезометра перед местным сопротивлением, см; h_i+1 – показание пьезометра за местным сопротивлением, см.

Определяем опытное значение потерь напора по формуле

, (3.25)

где V_i – средняя скорость перед местным сопротивлением, см/с; V_i+1 – средняя скорость за местным сопротивлением, см/с; g – ускорение свободного падения, см/с².

Опытное значение коэффициента местного сопротивления опре­деляем по формуле

, (3.26)

где V – наибольшее значение средней скорости из V_i и V_i+1, см/с.

Теоретическое значение коэффициента местных сопротивлений вычисляем по зависимости

, (3.27)

где S₂ – значение площади живого сечения трубопровода в широкой части, см²; S₁ – значение площади живого сечения трубопровода в уз­кой части, см².

Данные опытов обрабатываются и записываются в табл. 3.9.

По результатам опытов построить графическую зависимость f(Q).

Сравниваем результаты полученных значений опытным и те­о­р­е­т­и­че­ским путем.

Таблица 3.9

№ п/п	Величина	Ед. изм.	Местные сопротивления
1	Показания пьезометра перед местным сопротивлением hni	см
2	Показания пьезометра за местным сопротивлением hi+1	см
3	Уровень жидкости в мерном баке hб	см
4	Объем жидкости в мерном баке Wб	см3
5	Время наполнения мерного бака t	с
6	Расход жидкости Q	см3/с
7	Площадь сечения трубопровода перед местным сопротивлением Si	см2
8	Площадь сечения трубопровода за местным сопротивлением Si+1	см2
9	Средняя скорость перед местным сопротивлением Vi	см/с
10	Средняя скорость за местным сопротивлением Vi+1	см/с
11	Скоростной напор перед местным сопротивлением V2i/2g	см
12	Скоростной напор за местным сопротивлением V2i+1/2g	см

Окончание табл. 3.9.

13	Разность показаний пьезометров h	см
14	Опытное значение потерь напора hоп	см
15	Теоретический коэффициент местных сопротивлений т	-
16	Коэффициент местных сопротивлений оп	-