
Содержание
Правила выполнения лабораторных работ в лаборатории газоснабжения, гидравлики и газодинамики |
|
Лабораторная работа №1. Изучение закона Бернулли |
|
Лабораторная работа №2. Тарирование расходомера Бернулли |
|
Лабораторная работа №3. Определение коэффициентов местных и путевых потерь напора |
|
Лабораторная работа №4. Режимы движения жидкости |
|
Список литературы |
|
ПРАВИЛА
выполнения лабораторных работ в лаборатории газоснабжения, гидравлики и газодинамики
-
Каждая лабораторная работа выполняется бригадой в составе 3 – 4 студентов.
-
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент должен изучить ее описание, подготовить бланк отчета и сдать преподавателю коллоквиум по теоретическим вопросам, относящимся к данной работе.
-
Студент, не имеющий бланк отчета или не сдавший коллоквиум, к проведению лабораторной работы не допускается. Он обязан отработать ее в указанное преподавателем время.
-
После окончания лабораторных занятий результаты измерений и расчетов каждый студент предъявляет преподавателю для визирования.
-
К началу следующего лабораторного занятия студент должен сдать законченный отчет по выполненной работе, без данного отчета он не допускается к дальнейшим лабораторным работам.
-
Отчет по работе выполняется на листах белой бумаги (формат А4) в соответствии с ГОСТ 2.105-95. На титульном листе указывается наименование работы, кто выполнил, кто проверил. В отчете должны быть следующие данные: цель работы, схема опытного устройства, таблицы результатов измерений, расчеты и таблицы результатов расчетов. Особое внимание при проведении расчетов необходимо обращать на соблюдение единства систем единиц измерения. Все величины, участвующие в расчетах, выражать в единицах СИ.
Лабораторная работа №1
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА БЕРНУЛЛИ
Цель работы
Закрепление знаний по разделу "Одномерная модель реальных потоков". Экспериментальное подтверждение уравнения Д. Бернулли для установившегося потока вязкой жидкости в канале.
Задание
По опытным данным построить пьезометрическую и напорную линии для потока в канале переменного сечения. Проследить понижение механической энергии вдоль потока, а также переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно.
Теоретические основы
Уравнение Д. Бернулли для установившегося потока вязкой несжимаемой жидкости выражает баланс механической энергии при течении жидкости от сечения 1 – 1 до сечения 2 – 2 и имеет вид:
(1)
где
– вертикальная координата любой точки
рассматриваемого сечения потока (индекс
указывает номер сечения);
– давление
в той же точке сечения;
–
плотность
жидкости;
– коэффициент
кинетической энергии (коэффициент
Кориолиса), учитывающий неравномерность
распределения действительных скоростей
по сечению потока;
– средняя
скорость потока в сечении;
– ускорение
силы тяжести;
– потери
полного напора или гидравлические
потери (потери удельной энергии на
трение и на преодоление различных
препятствий) между сечениями
и
трубопровода.
Слагаемые
уравнения Д. Бернулли измеряются в
джоулях на ньютон (Дж/Н) и выражают тот
или иной вид удельной (отнесенной к весу
жидкости) энергии. При этом
представляет собой удельную потенциальную
энергию положения,
–
удельную потенциальную энергию давления,
– удельную кинетическую энергию,
– потери удельной механической энергии.
Сумма
выражает полную механическую энергию
жидкости.
В гидромеханике используется следующая терминология:
–
гидродинамический
(полный) напор;
–
геометрический
напор;
–
гидростатический
напор ;
–
скоростной
напор.
Если
под величиной
понимается избыточное давление,
гидростатический напор называется
также пьезометрическим напором.
Геометрическая
интерпретация уравнения Д. Бернулли
состоит в том, что слагаемые имеют
размерность длины (Дж/Н=м) и называются,
соответственно, геометрической
,
пьезометрической
,
скоростной
и потерянной
высотами, сумма которых для любого
сечения
при выбранном сечении
потока есть величина постоянная. Линия,
соединяющая уровни жидкости в пьезометре,
называется пьезометрической. Она
расположена над плоскостью отсчета на
расстоянии
и показывает изменение потенциальной
энергии (пьезометрического напора) по
длине потока. Линия, проведенная через
уровни жидкости в трубках Пито, отражает
изменение полной удельной механической
энергии (полного напора) вдоль потока
и именуется напорной.