10437
.pdf271
Н а п о д а ю щ е й т р у б е 6 о т н а с о с а у с т а н о в л е н а з а д в и ж к а 7 д л я
р е г у л и р о в а н и я п о д а ч и в о д ы в б а к . К о л и ч е с т в о п о д а в а е м о й в о д ы в о в р е м я о п ы т а
д о л ж н о б ы т ь н е с к о л ь к о б о л ь ш е , ч е м р а с х о д у е т с я в о в р е м я о п ы т а . |
|
|
||||||||||||||||
|
|
Н а ч а л о э к с п е р и м е н т а л ь н о г о у ч а с т к а 11 у д а л е н о о т с т о я к а 2 н а р а с с т о я н и и |
||||||||||||||||
5 0 а |
д л я |
|
у с т р а н е н и я |
в л и я н и я |
н а ч а л ь н о г о |
у ч а с т к а |
н а |
р е з у л ь т а т ы |
о п ы т о в . О т |
|||||||||
к о н ц а |
э к с п е р и м е н т а л ь н о г о |
у ч а с т к а |
д о |
з а д в и ж к и |
|
1 2 |
р е г у л и р у ю щ е й |
р а с х о д , |
||||||||||
ч т о б ы |
н е |
б ы л о |
в л и я н и я |
н а |
|
э к с п е р и м е н т а л ь н ы й |
у ч а с т о к |
п р и н я т о |
р а с с т о я н и е |
|||||||||
12 = |
1 5 |
а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К и с с л е д у е м о й т р у б е 1 в т о ч к а х а и в , р а с п о л о ж е н н ы х н а р а с с т о я н и и 1 0 0 а |
||||||||||||||||
п р и с о е д и н е н с п о м о щ ь ю |
р е з и н о в ы х т р у б о к 8 д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й п ь е з о м е т р 9 , |
|||||||||||||||||
к о т о р ы й в о в р е м я о п ы т а п о к а з ы в а е т п о т е р ю д а в л е н и я h n н а э т о м у ч а с т к е . |
||||||||||||||||||
|
|
В |
н и ж н е й |
ч а с т и |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й |
п ь е з о м е т р |
и м е е т к р а н ы |
n 1 и n 2 , с |
п о м о щ ь ю к о т о р ы х м о ж н о в ы к л ю ч и т ь у к а з а т е л ь н ы е т р у б к и д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о
п ь е з о м е т р а . Э т о |
у с т р о й с т в о |
п о з в о л я е т б о л е е т о ч н о |
д е л а т ь о т с ч е т ы |
п о |
ш к а л е , |
|||||
д |
л я |
ч е г о н у ж н о |
з а к р ы т ь к р а н ы |
и т о г д а к о л е б а н и я д а в л е н и я в т р у б е н е |
б у д у т |
|||||
п |
е р |
е д а в а т ь с я н а у р о в е н ь ж и д к о с т и |
в т р у б к а х д и ф ф |
е р е н ц и а л ь н о г о |
п ь е з о м е т р а . |
|||||
Н е о б х о д и м о ч т о б ы |
з а к р ы т и е |
о б о и х |
к р а н о в у д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о |
п ь е з о м е т р а |
п р о и з в о д и л о с ь о д н о в р е м е н н о . В в е р х н е й ч а с т и д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о п ь е з о м е т р а
и м е е т с я |
к р а н |
1 4 |
ч е р е з |
к о т о р ы й |
в о з м о ж н о |
п о д к а ч и в а т ь |
с ж а т ы й |
в о з д у х , и л и |
|||||||
в ы п у с к а т ь |
е г о |
|
и з |
т р у б о к |
д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о |
п ь е з о м е т р а , |
у с т а н а в л и в а я |
||||||||
п о к а з а н и я в н и х н а у д о б н у ю в ы с о т у . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Р е г у л и р о в а н и е |
р а с х о д а |
п р о х о д я щ е г о |
п о |
э к с п е р и м е н т а л ь н о м у у ч а с т к у |
1 |
||||||||||
п р о и з в о д и т с я з а д в и ж к о й |
1 2 . С п о м о щ ь ю |
о т с е к а т е л я 1 3 в о д а п р о ш е д ш а я ч е р е з |
|||||||||||||
у с т а н о в к у н а п р а в л я е т с я в м е р н ы й б а к 1 0 и л и п о д з е м н ы й р е з е р в у а р . |
|
||||||||||||||
И з м е р е н и е т е м п е р а т у р ы в о д ы п р о и з в о д и т с я т е р м о м е т р о м 1 1 . |
|
|
272
3 Проведение опытов
В о т ч е т н ы й б л а н к ( п р и л о ж е н и е ) в н о с я т с я д а н н ы е о б о п ы т н о м
т р у б о п р о в о д е .
О п ы т ы п р о в о д я т с я в с л е д у ю щ е й п о с л е д о в а т е л ь н о с т и :
1 . В к л ю ч а ю т н а с о с , о т к р ы в а ю т з а д в и ж к и 7 и 1 2 . З а п о л н я ю т б а к 3 и ч е р е з
с и с т е м у |
н а ч и н а е т ц и р к у л и р о в а т ь в о д а . |
О т к р ы т и е |
з а д в и ж к и 7 |
д о л ж н о |
б ы т ь |
|||||
т а к и м , |
ч т о б ы |
к о л и ч е с т в о |
п о с т у п а ю щ е й |
в о д ы |
в |
б а к |
3 |
б ы л о |
б о л ь ш е , |
ч е м |
т р е б у е т с я д л я п р о в е д е н и я о п ы т а . |
|
|
|
|
|
|
|
2 . У с т а н а в л и в а ю т у р о в н и ж и д к о с т и в п ь е з о м е т р а х н а у д о б н о й д л я о т с ч е т а
в ы с о т е .
3 . З а к р ы в а ю т з а д в и ж к у 1 2 и п р о в о д я т п р о в е р к у н у л я д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о
п ь е з о м е т р а . У р о в н и в т р у б к а х д о л ж н ы н а х о д и т ь с я н а о д н о й в ы с о т е .
3 . З а к р ы в а ю т з а д в и ж к у 1 2 и п р о в о д я т п р о в е р к у н у л я д и ф ф е р е н ц и а л ь н о г о
п ь е з о м е т р а . У р о в н и в т р у б к а х д о л ж н ы н а х о д и т ь с я н а о д н о й в ы с о т е . |
|
|
||||||
4 . |
О т к р ы в а ю т |
з а д в и ж к у |
1 2 и у с т а н а в л и в а ю т |
р а с х о д в |
о п ы т н о й |
т р у б е |
||
с о о т в е т с т в у ю щ и й п е р в о м у о п ы т у . |
|
|
|
|
|
|||
В о в р е м я п р о и з в о д с т в а о п ы т а п р о и з в о д я т с л е д у ю щ и е и з м е р е н и я : |
|
|||||||
1 . |
И з м е р е н и е |
р а с х о д а |
п р о и з в о д и т с я |
м е р н ы м |
б а к о м |
1 0 . |
Д л я |
э т о г о |
о т с е к а т е л е м 1 3 н а п р а в л я ю т в ы т е к а ю щ у ю в о д у в м е р н ы й б а к 1 0 и о д н о в р е м е н н о
в к л ю ч а ю т |
с е к у н д о м е р . П о |
н а п о л н е н и и |
б а к а |
1 0 с т р у ю |
в о д ы |
о т с е к а т е л е м |
1 3 |
|||||
н а п р а в л я ю т |
в |
п о д з е м н ы й |
|
р е з е р в у а р |
и |
о д н о в р е м е н н о |
о с т а н а в л и в а ю т |
|||||
с е к у н д о м е р . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 . И з м е р е н и е п о т е р ь н а п о р а h n п о д и ф ф е р е н ц и а л ь н о м у п ь е з о м е т р у 9 . |
|
|||||||||||
3 . И з м е р е н и е т е м п е р а т у р ы в о д ы п о т е р м о м е т р у 1 1 . |
|
|
|
|
||||||||
О п ы т ы п р о в о д я т с я 8 - |
1 0 р а з п р и р а з л и ч н ы х р а с х о д а х . |
|
|
|
||||||||
В с е |
д а н н ы е |
и з м е р е н и й |
п о |
о п ы т а м |
з а н о с я т с я |
в |
о т ч е т н ы й |
б л а н к |
||||
( п р и л о ж е н и е ) . К |
о т ч е т н о м у б л а н к у п р и л а г а е т с я с х е м а л а б о р а т о р н о й у с т а н о в к и |
и |
г р а ф и к з а в и с и м о с т и Г . А . М |
у р и н а с н а н е с е н н ы м и н а н е м о п |
ы т н ы |
м и т о ч к а м и и |
||||||
п |
о с т р о е н н о й |
п о |
н и м |
к р и в о й |
1 - R e . П о л у ч е н н о е |
з н а ч е н |
и е |
э к в и в а л е н т н о й |
273
ш е р о х о в а т о с т и |
А ЭКВ |
с р а в н и в а ю т |
с |
п р и в е д е н н ы м |
в |
г и д р а в л и ч е с к и х |
с п р а в о ч н и к а х .
274
Список литературы
1 . М е й е р о в , А . С . О п р е д е л е н и е г и д р а в л и ч е с к о г о |
к о э ф ф и ц и е н т а т р е н и я в |
||||||
т р у б о п р о в о д е : м е т о д и ч е с к и е у к а з а н и я к в ы п о л н е н и ю |
л а б о р а т о р н о й р а б о т ы п о |
||||||
д и с ц и п л и н е « Г и д р а в л и к а » с т у д е н т а м и I I I |
к |
у |
р с а / А . |
С . М е й е р о в ; Н и ж е г о р . г о с . |
|||
а р х и т е к т у |
р . - с т р о и т . у н |
- т . - Н и ж н и й Н о в г о |
р |
о |
д : Н Н Г |
А С У , 2 0 0 6 . - 1 4 с . |
|
2 . С |
п р а в о ч н и к п |
о г и д р а в л и ч е с к и м |
р а с ч е т а м / п о д р е д . П . Г . К и с е л е в а . - |
М о с к в а : Э н е р г и я , 1 9 7 2 . - 3 1 2 с .
275
П р и л о ж е н и е
О т ч е т
Определение гидравлического коэффициента трения в трубопроводе
Ф а к у л ь т е т _ |
_ , к у р с . |
_ , г р у п п а . |
С о с т а в б р и г а д ы :_
Д а т а п р о в е д е н и я |
|
л а б о р а т о р н о й р а б о т ы . |
П р е п о д а в а т е л ь |
(ФИО)
О п ы т н ы й т р у б о п р о в о д
Ма т е р и а л _________________________
Д и а м е т р т р у б о п р о в о д а d = .
п- d2
П л |
о щ а д ь с е ч е н и я т р у б ы w = |
|
4 |
Д л |
и н а о п ы т н о г о у ч а с т к а l = _ |
|
м3 |
|
|
м/с |
|
|
|
/V |
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
водывытекшейОбъемV, |
|
|
|
|
водыТемператураt, ° |
|
ТЗ |
опыта№ |
истеченияВремяt, с |
м3/сQ=V/t,Расход |
u=Q/ro,скоростьСредняя |
Ьл,напораПотерим |
м2/сV,Вязкость |
р |
||
II4J |
Р£н
а
с
Лд чо
н
й
е
Р
о
чс
и
1
2
3
10
м
м
м
Коэффициент гидравлического трения X=2gdh^lu2 |
Относительная гладкость по графику Г.А. Мурина d/Дэкв |
Эквивалентная шероховатость по графтку Г.А. Мурина Дэкв, мм |
Эквивалентная шероховатость по формуле 5 Дэкв, мм |
С р е д н е е з н а ч е н и е э к в и в а л е н т н о й ш е р о х о в а т о с т и Д э к в =
276
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
МЕСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
277
Введение
В |
у ч е б н о - м е т о д и ч е с к о м |
|
|
п о с о б и и |
п р и в е д е н а |
м е т о д и к а |
||||||||||||||
э к с п е р и м е н т а л ь н о г о |
о п р е д е л е н и я |
|
|
к о э ф ф и ц и е н т а |
м е с т н о г о |
с о п р о т и в л е н и я |
и |
|||||||||||||
п о с т р о е н и е г и д р а в л и ч е с к о й х а р а к т е р и с т и к и п р о б к о в о г о к р а н а . |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Н а б л ю д е н и я |
п о к а з ы в а ю т , |
|
|
ч т о |
п р и |
п р о х о ж д е н и и |
|
ж и д к о с т и |
ч е р е з |
|||||||||||
ф а с о н н ы е ч а с т и и а р м а т у р у т р у б о п р о в о д о в ( к р а н ы , з а д в и ж к и , п о в о р о т ы |
и т . д . ) |
|||||||||||||||||||
т е р я е т с я |
з н а ч и т е л ь н о е |
к о л и ч е с т в о |
|
э н е р г и и |
в с л е д с т в и е |
|
о б р а з о в а н и я |
в |
п о т о к е |
|||||||||||
м е р т в ы х |
п р о с т р а н с т в , з а н и м а е м ы х |
в о д о в о р о т а м и . |
Э т и |
|
в о д о в о р о т ы |
и з м е н я ю т |
||||||||||||||
р а с п р е д е л е н и е |
с к о р о с т е й |
в |
п о п е р е ч н о м |
|
с е ч е н и и |
п о т о к а |
и |
в о о б щ е |
х а р а к т е р |
|||||||||||
д в и ж е н и я |
и |
т е м |
у в е л и ч и в а ю т |
|
п о т е р и . |
П о д о б н о г о |
р о д а |
п о т е р и |
э н е р г и и , |
|||||||||||
и м е ю щ и е |
м е с т н ы й |
|
х а р а к т е р , |
н а з ы в а ю т с я |
м е с т н ы м и |
|
п о т е р я м и |
э н е р г и и . |
Ф а с о |
н |
н ы е ж е ч а с т и и а р м а т у р а т р у б о п р о в о д о в , в п р |
е д е л а х к о т о р ы х п р о и с х о д я т |
э т и п |
о |
т е р и , н а з ы в а ю т с я м е с т н ы м и с о п р о т и в л е н и я м и |
[ 1 ] . |
П о т е р и у д е л ь н о й э н е р г и и п о т о к а н а п р е о д о л е н и е м е с т н ы х с о п р о т и в л е н и й
о п р е д е л я ю т с я п о ф о р м у л е В е й с б а х а [ 2 ] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
К |
=С- Ц |
- , |
|
|
( 1 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
g |
|
|
|
|
г д е |
h M |
- |
п о т е р я |
у д е л ь н о й |
э н е р г и и |
п о т о к а |
н а |
п р е о д о л е н и е |
м е с т н о г о |
||||
|
с о п р о т и в л е н и я ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Z - к о э ф ф и ц и е н т м е с т н о г о с о п р о т и в л е н и я ; |
|
|
|
|
||||||||
|
V |
- |
с р е д н я я |
с к о р о с т ь |
в |
с е ч е н и и |
з а |
м е с т н ы м |
с о п р о т и в л е н и е м |
( и н о г д а |
|||
|
п е р е д с о п р о т и в л е н и е м ) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
g - у с к о р е н и е с в о б о д н о г о п а д е н и я . |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
В е л и ч и н а с р е д н е й с к о р о с т и V о п р е д е л я е т с я и з у р а в н е н и я р а с х о д а |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Q= w |
v = -------------- V, |
|
( 2 |
) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г д е |
Q - р а с х о д , м / с ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w - площадь живого сечения потока, м2;
d - д и а м е т р т р у б ы .
278
Т е о р е т и ч е с к о е о п р е д е л е н и е к о э ф ф и ц и е н т а Z в о з м о ж н о л и ш ь д л я
н е к о т о р ы х п р о с т е й ш и х в и д о в м е с т н ы х с о п р о т и в л е н и й .
Д л я п о д а в л я ю щ е г о б о л ь ш и н с т в а м е с т н ы х с о п р о т и в л е н и й к о э ф ф и ц и е н т Z
о п р е д е л я е т с я э к с п е р и м е н т а л ь н о . |
|
|
|
|
|
|
|
П р о в е д е н н ы е |
и с с л е д о в а н и я |
п о к а з а л и , |
ч т о |
н а и б о л ь ш и е |
и з м е н е н и я |
||
к о э ф ф и ц и е н т м е с т н о г о с о п р о т и в л е н и я |
Z |
в з а в и с и м о с т и о т ч и с л а Р е й н о л ь д с а |
п р е т е р п е в а е т в о б л а с т и л а м и н а р н о г о р е ж и м а .
П р и т у р б у л е н т н о м р е ж и м е д в и ж е н и я и з м е н е н и е к о э ф ф и ц и е н т а м е с т н о г о
с о п р о т и в л е н и я о т ч и с л а Р е й н о л ь д с а н а с т о л ь к о н е з н а ч и т е л ь н ы , ч т о и м и в п о л н е
м о ж н о п р е н е б р е ч ь . П о э т о м у п р и п р а к т и ч е с к и х р а с ч е т а х в о б л а с т и
т у р б у л е н т н о г о р е ж и м а д в и ж е н и я э т о т к о э ф ф и ц и е н т с ч и т а ю т з а в и с я щ и м т о л ь к о
о т |
т и п а |
м е с т н о г о |
с о п р о т и в л е н и я , |
а |
д л я |
з а п о р н ы х |
у с т р о й с т в |
- |
т а к ж е |
о т |
|||||||||
з а к |
р ы т и |
я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
с п р а в о ч н и к а х , |
к а к |
п р а в и л о , |
с о д е р ж а т с я |
д а н н ы е |
о |
к о э ф ф и ц и е н т а х |
|||||||||||
м е с т н ы |
х с о п р о т и в л е н и й , п о л у ч |
е н |
н |
ы х и з о п ы т о в , д л я т у р б у л е н т н ы х п о т о к о в . |
|
||||||||||||||
|
Е |
с л и м е с т н ы е с о п р о т и в л |
е н |
и |
я р а с п о л о ж е н ы |
п о с л е д о в а т е л ь н о н а б л и з к и х |
р а с с т о я н и я х и в р а з д е л я ю щ и м и х у ч а с т к е т р у б о п р о в о д а н е у с п е в а е т п р о и з о й т и
с т а б и л и з а ц и я |
п о т о к а , |
с л е д у е т |
у ч и т ы в а т ь |
|
в з а и м н о е |
в л и я н и е |
м е с т н ы х |
|||||||||||
с о п р о т и в л е н и й . |
Р а с с т о я н и е , |
н а |
к о т о р о м |
п о т о к |
з а |
м е с т н ы м |
с о п р о т и в л е н и е м |
|||||||||||
у с п е в а е т |
с т а б и л и з и р о в а т ь с я , |
|
с у щ е с т в е н н о |
|
з а в и с и т |
о т |
т и п а |
м е с т н о г о |
||||||||||
с о п р о т и в л е н и я . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В о б ы ч н ы х с л у ч а я х д л и н а п р я м о л и н е й н о г о у ч а с т к а д о л ж н а б ы т ь п о р я д к а |
||||||||||||||||||
1 0 d . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
э т о м |
|
с л у ч а е |
м о ж н о |
с ч и т а т ь , ч т о |
м е с т н ы е |
с о п р о т и в л е н и я |
р а б о т а ю т |
||||||||||
н е з а в и с и м о . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е с л и |
е с т ь |
в л и я н и е |
о д н о г о |
м е с т н о г о |
с о п р о т и в л е н и я |
н а |
д р у г о е , |
т о |
||||||||||
н е о б х о д и м о |
|
р а с с м а т р и в а т ь |
и х |
|
к а к |
е д и н о е |
с л о ж н о е |
м е с т н о е |
с о п р о т и в л е н и е |
и |
п о т е р и н а п о р а в н и х о п р е д е л я т ь э к с п е р и м е н т а л ь н ы м п у т е м .