«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Лабораторная работа №7

«Определение потерь напора в запорных устройствах»

Выполнил:

Проверил:

профессор, д.т.н.__________Клинов А.В.

г.Казань, 2014г.

Цель работы:

1. Ознакомление с одним из видов местных сопротивлений – запорными устройствами;

2. Экспериментальное определение потерь давления в полностью открытом вентиле и наполовину открытой задвижке (h/D = 0,5) при различных скоростях движения жидкости и сравнения этих потерь с расчетами. Также по усмотрению преподавателя может ставиться обратная задача: по найденному из опыта коэффициенту местному сопротивлению задвижки найти степень ее открытия.

Приборы и оборудование:

Вентиль 9, задвижка 10, два дифференциальных манометра, секундомер.

Схема установки:

Расчетные формулы:

1 ) расход воды в каждом опыте определяется по формуле:

2) средняя скорость воды перед запорным устройством вычисляется по уравнению расхода:

3 ) потери напора ∆h⁰_м определяется пересчетом показаний дифманометров 9 и 10

4) потери напора в местных сопротивлениях:

,

где ζ- коэффициент местного сопротивления.

Таблица опытных данных и результатов расчёта

№ п/п	V, м3	τ, С	w, м/с	,	, м	, м		, м	, м	Q,
1	0,2	73	1,196	0,08	0,803	0,745	0,035	0,351	0,387	0,00274
2	0,2	52	1,68	0,145	1,456	1,469	0,06	0,602	0,763	0,00385
3	0,3	65	2,016	0,205	2,058	2,116	0,08	0,803	1,099	0,00462
4	0,3	57	2,299	0,28	2,811	2,751	0,102	1,024	1,430	0,00526
5	0,4	67	2,608	0,36	3,614	3,540	0,125	1,255	1,839	0,00597
6	0,4	61	2,865	0,435	4,367	4,271	0,15	1,506	2,219	0,00656
7	0,4	56	3,120	0,52	5,221	5,067	0,176	1,767	2,633	0,00720

Пример обработки данных для первого результата:

1) ;

2) ;

3) ,

где ;

4) ;

5) ;

6) ;

Вывод:

при движении вязкой жидкости по трубопроводам наряду с путёвыми потерями напора наблюдается также и потери, связанные с изменением скорости потока по величине или направлению. Причиной возникновения потерь напора в местных сопротивлениях являются деформация потока и вихреобразование. Запорные устройства служат для полного перекрывания трубопроводов, а в некоторых случаях и для регулирования расхода протекающей жидкости.

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Лабораторная работа №9

«Определение скорости и расхода воды при истечении через отверстия и цилиндрический насадок»

Выполнил:

Проверил:

профессор, д.т.н.__________Клинов А.В.

г.Казань, 2014г.

Цель работы: 1) ознакомление с конструкцией отверстий в «тонкой стенке», насадков и особенностями истечения из них;

2) определение по напору Н скоростей истечения воды w через различные отверстия и цилиндрический насадок, сравнение полученных величин с опытными значениями , рассчитанными по измеренным координатам х и у;

3) определение расхода воды V. при истечении через различные отверстия и цилиндрический насадок, сравнение полученных величин с опытным значением , измеренным объемным методом;

4) расчет времени истечения воды t через отверстие в «тонкой стенке» или цилиндрический насадок при переменном напоре и сравнение расчетного значения с опытным, измеренным с помощью секундомера.

Приборы и оборудование: установка для изучения истечения воды из отверстий и насадков; набор сменных пластин: а) с круглым отверстием; б) с квадратным; в) с крестообразным; г) с треугольным; д) с цилиндрическим насадком; секундомер.

Схема установки

Обработка результатов опытов:

Таблица 1.

№ п/п	Тип устройства	V,	t, с	х, м	у, м			w,	w ,
1	Цилиндрическим	3	20	0,22	0,04	0,109	0,150	2,24	2,435
2	круглым	3	18,9	0,21	0,04	0,132	0,159	2,716	2,324
3	Крестообразным	3	20,25	0,27	0,04	0,136	0,148	2,716	2,988
4	треугольным	3	26,28	0,27	0,04	0,088	0,114	2,716	2,988
5	квадратным	3	15,48	0,26	0,04	0,168	0,194	2,716	2,878

Таблица 2.

№ п/п	Тип устройства	Н1, см	Н2, см	t, c	t0, c
1	цилиндрическим	40	30	36,6	54,26
2	цилиндрическим	30	15	101,5	102,14

Пример обработки данных для первого результата:

1)Находим скорость истечения для круглого устройства

-коэффициент скорости; - Коэффициент местного сопротивления.

2. Расход жидкость.

; -Коэффициент расхода.

3) Опытное значение скорости истечения.

4. Опытное значение расхода определяется объёмным методом:

5) Время опорожнения резервуара постоянного сечения :

Вывод: в ходе лабораторной работы мы ознакомились с конструкцией отверстий в «тонкой стенке», насадок и особенностями истечения из них. Определили по напору скорости истечения через различные отверстия и цилиндрическую насадку, сравнили полученные величины с опытными значениями, рассчитанными по измеренным координатам. Определили расход воды при истечении через различные отверстия и цилиндрические насадки, сравнили полученные величины с опытными значениями, измеренными объемным методом. Рассчитали время истечения воды через отверстия в «тонкой стенке» или цилиндрические насадки при переменном напоре и сравнение расчетного значения с опытным, измеренным с помощью секундомера.

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

«Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет»

Кафедра: «Процессы и аппараты химических технологий»

ОТЧЁТ

по лабораторной работе №11

«Изучение гидродинамики зернистого слоя»

Выполнил:

Проверил:

профессор, д.т.н.__________Клинов А.В.

г.Казань, 2014г.