Цель работы
Построить
пьезометрическую и напорную линии по
опытным данным для трубы переменного
сечения. Изучить, как изменяется удельная
потенциальная энергия
,
удельная кинетическая энергия
и полная удельная энергия
по
длине трубы в зависимости от изменения
живого сечения потока.
Порядок выполнения работы
Лабораторная работа проводится на лабораторной гидравлической установке «Переносная гидравлическая лаборатория (ПГЛ)».
Опыты проводятся на металлической трубке переменного сечения Б. На рис. 2.1.1 приведена гидравлическая схема установки.
Заполнить напорный резервуар водой до заданного уровня. При этом уровне избыток воды переливается в сливную трубу. После заполнения напорного резервуара следует плавно приоткрыть регулировочный кран на выходе из трубы. Режимы опытов рекомендуется выбирать такими, чтобы пьезометрический напор в наиболее узком сечении канала (показание трубки 4) находился не ниже оси трубки.
Рис. 2.1.1. Схема установки для измерения составляющих
уравнения Бернулли
После установления режима фиксируются уровни воды (пьезометрические напоры) в заданных сечениях (показания нужно снимать по нижнему мениску). Одновременно объемным способом измерить расход воды в трубке. Для этого следует измерить объем воды W наполнивший мензурку емкостью 1000 см3 за время t=10-30 сек. Данные занести в табл. 2.1.1.
После чего строится график напорной и пьезометрической линий (Рис 2.1.2).
Таблица 2.1.1
Данные измерений составляющих уравнение Бернулли
№ п/п |
Измеряемые и расчетные величины |
Номера сечений. |
|
|||||
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
||
1 |
Диаметр трубок d, см |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Площадь сечения , см2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Геометрический напор (удельная потенциальная энергия положения) z, см |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Пьезометрический
напор (удельная потенциальная энергия
давления)
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Объем воды в мензурке W, см3 |
|
|
|||||
6 |
Время наполнения объема t, с |
|
|
|||||
7 |
Расход воды Q=W/t, см3/с |
|
|
|||||
8 |
Средняя скорость в сечении v=Q/ω, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Скоростной
напор (удельная кинетическая энергия)
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Сумма
пьезометрического и скоростного
напоров |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Полный гидродинамический напор (полная удельная энергия) см |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Потеря напора на участке от сечения 2 до рассматриваемого сечения (потеря полной удельной энергии) hw, см |
|
|
|
|
|
|
|
*Примечание: при вычислении αv2/(2g) следует пользоваться таблицей 1.1, приведенной в Приложении 1 |
|
|||||||
,
см
,
см
,
см
Рис. 2.1.2. График напорной и пьезометрической линий