5. Определение расчётных параметров, построение графических зависимостей
В процессе эксперимента в каждом заданном сечении трубопровода для каждого опыта определяют:
- пьезометрический
напор с помощью пьезометра 
;
- гидростатический
напор 
;
(3.4)
- скоростной напор
с помощью трубки Пито 
,
(3.5)
где 
– уровень жидкости в трубке Пито,
установленной в i-м
сечении;
- полный номер 
.
(3.6)
Потери напора на участках между сечениями трубопровода определяем из уравнения Бернулли (3.2) по формуле:
.
(3.7)
Для каждого выделенного сечениями участка трубопровода находим пьезометрический уклон по формуле:
,
(3.8)
где 
– расстояние между i
и i
+ 1 сечениями трубопровода
(табл. 3.1)
Гидравлический уклон на участках трубопровода вычисляем по формуле:
.
(3.9)
Используя значения скоростного напора (см. формулу 3.5), определяем среднее значение скорости жидкости в характерных сечениях трубопровода:
.
(3.10)
После чего определяем расход жидкости в трубопроводе:
,
(3.11)
где 
– средняя скорость жидкости в i-м
сечении, см/с;
–площадь i-го
живого сечения трубопровода, см2.
По известным значениям расхода жидкости в каждом сечении определяется среднее значение расхода как среднее арифметическое расходов:
,
(3.12)
где n – число сечений.
Результаты расчётов свести в таблицу 3.3.
Построить пьезометрическую и гидродинамическую линии напора (линию полной удельной энергии).
Для определения
постоянной расходомера Вентури найдём
разницу показаний пьезометров 
в сечениях II
и III
в каждом из четырёх опытов (см. табл.
3.2).
Таблица 3.3
|
Параметр |
Обозначения параметров |
Единица измерений |
Номера сечений трубопровода | ||||
|
I |
II |
III |
IV |
V | |||
|
Показания трубки Пито
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
Пьезометрический напор |
|
см |
|
|
|
|
|
|
Геометрический напор
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
Гидростатический напор |
|
см |
|
|
|
|
|
|
Скоростной напор
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
Полный напор
|
H |
см |
|
|
|
|
|
|
Средняя скорость жидкости |
|
см/с |
|
|
|
|
|
|
Расход
|
|
см3/с |
|
|
|
|
|
|
Потери напора на участке
|
|
см |
|
|
|
|
|
|
Пьезометрический уклон |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидравлический уклон
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда постоянная расходомера С будет:
,
(3.13)
где i – номер опыта.
Определим среднее значение постоянной расходомера:
,
(3.14)
где Ci – значение постоянной расходомера для i-го опыта,
i = 1….n;
n – количество опытов.
С учётом среднего значения постоянной расходометра расход жидкости будет:
.
(3.15)
По зависимости
(3.15) строим тарировочную характеристику
расходометра 
.
Сравнить результаты с экспериментом для одного из опытов.
Сделать анализ выполнения работы и выводы по ней.
Контрольные вопросы
1. В чём отличие уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости от уравнения Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости?
2. Записать уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
3. В чём заключается геометрический и физический смысл уравнения Бернулли?
4. Что показывает пьезометрическая линия?
5. Что показывает гидродинамическая линия?
6. Что называется гидравлическим уклоном?
7. В каком случае пьезометрический уклон будет отрицательным?
8. Что называется расходом жидкости?
9. Как выражаются массовый и весовой расходы через объёмный?
10. Какие приборы используются для определения расхода жидкости?
11. Устройство и принцип действия расходомера Вентури.
13. Как определить постоянную Вентури?