10904
.pdf12.Измерить время t заполнения объема V жидкости, поступающей в мерную емкость ЕМ1, в соответствии с выбранным режимом. Записать значения в таблицу 2.3.1.
13.Открыть кран КР7.
14.Повторяя работы по п.п. 7-13, выполнить замеры для всех значений Hп1 из табл. 2.3.1.
15.Закрыть задвижку З1.
16.Откручивая рукоятку задвижки З2, установить уровень жидкости в пьезометре №3 (Hп3) в соответствии с табл. 2.3.2.
17.Записать в таблицу 2.3.2 показания пьезометра №4 (Hп4) для трубопровода Т2.
18.Закрыть кран КР7.
19.Нажать кнопку «Сброс параметров».
20.Измерить время t заполнения объема V жидкости, поступающей в мерную емкость ЕМ1, в соответствии с выбранным режимом. Записать значения в таблицу 2.3.2.
21.Открыть кран КР7.
22.Отворачивая рукоятку задвижки З2, установить следующую величину пьезометрического напора в сечении 3 (см. табл. 2.3.2).
23.Повторяя работы по п.п. 17-22, выполнить замеры для всех
значений Hп3.
24.Закрыть З2.
25.Выключить питание системы управления.
26.Выключить питание насоса Н1.
27.Рассчитать величину подачи Q = V/ t насоса и записать значения в таблицы 2.3.1 и 2.3.2.
28.Рассчитать потери напора по длине трубопровода. Учитывая, что расход жидкости при каждом измерении постоянен (т.е. скоростной напор по длине трубопровода неизменен) потери полного напора
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Н |
12 |
Н |
1 |
Н |
2 |
H |
П1 |
|
|
1 |
|
H |
П 2 |
|
2 |
|
H |
П1 |
H |
П 2 |
h , |
* |
|
2g |
|
2g |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
следовательно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
h H П1 |
H П 2 |
( h H П3 |
H П 4 ) для всех значений подач. |
|
|
||||||||||||||||||
* так как оси трубопроводов расположены в горизонтальной плоскости, геометрические напоры для всех сечений равны, поэтому здесь и далее в записи уравнения Бернулли они не приводятся.
29. Рассчитать |
среднюю скорость жидкости |
|
|
Q |
, |
величину |
||
|
||||||||
|
|
|
|
ср |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
d |
|
||||
скоростного напора |
|
|
, критерий Рейнольдса |
Re |
(для воды |
|||
|
|
|
||||||
|
|
2g |
|
|
||||
кинематическая вязкость – 10 6 м2/с 1 мм 2/с ). Определить режим течения жидкости в трубопроводе.
30. Из формулы Дарси-Вейсбаха ( h |
2 |
, |
l |
) выразить и |
||
2 |
g |
dвн |
||||
|
|
|
||||
найти экспериментальную величину коэффициента сопротивления трубопровода Э и коэффициент гидравлического трения:
Э |
|
h |
|
|
2 h g |
, |
|
|
2 |
|
2 |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 g |
|
|
|
||
|
|
|
|
Э dвн . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э |
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31. Рассчитать |
теоретическую |
величину |
коэффициента |
|||||||
гидравлического трения |
в |
предположении турбулентного |
течения – Т , |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
68 |
0,25 |
|
|
(например по формуле Альтшуля |
|
0,11 |
|
|
|
) и в предположении |
||||
|
||||||||||
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
Re |
|
|
|
ламинарного течения I |
64 |
, сравнить с экспериментальной ( 0,01 мм. – |
||||||||
|
||||||||||
Т |
|
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
эквивалентная шероховатость испытываемых труб).
32.Построить характеристики трубопроводов в координатах подача – потребный напор Н ПОТР h f (QН ) .
33.Сделать выводы.
НПотр, |
|
|
|
(м) |
|
h (Q) |
|
0,4 |
|
34 |
|
|
|
|
|
0,3 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
h (Q) |
0,1 |
|
|
12 |
|
|
|
|
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
|
|||
|
|
|
Q (л/мин) |
Рис. 2.3.1. Пример экспериментальных характеристик прямых трубопроводов |
|||
Таблица 2.3.1
№ |
V, |
t, |
Q, |
Hп1, |
Hп2, |
, |
Re |
2 |
h12 |
|
|
|
|
||
|
л. |
сек. |
л/с. |
мм. |
мм. |
мм/ |
|
|
|
|
, |
Э |
Э |
Т |
Т I |
|
|
|
2g |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
,мм |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
875 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
825 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
775 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.3.2
№ |
V, |
t, |
Q, |
Hп3, |
Hп4, |
, |
Re |
2 |
|
h34 |
|
|
|
|
|
|
л. |
сек. |
л/с. |
мм. |
мм. |
мм/ |
|
|
2g |
|
Э |
Э |
Т |
I |
|
|
|
|
|
, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
с |
|
, |
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4 Лабораторная работа №4 Исследование потерь давления (напора) при течении через местное
сопротивление в виде резкого сужения потока. Определение коэффициента гидравлического сопротивления
Целью работы является построение зависимости потерь давления (напора) на резком сужении от расхода жидкости, а также экспериментальное определение коэффициента местного сопротивления.
Диаметр условного прохода подводящего трубопровода d1 15 мм .
Диаметр условного прохода отводящего трубопровода d2 10 мм .
1.Убедиться в том, что краны КР1, КР2 открыты.
2.Полностью закрыть задвижки З1, З2, З4, З5, З6, З7 и краны КР3, КР4, КР6, КР8.
3.Краны КР5 и КР7 и задвижку З3 полностью открыть.
4.Повернуть переключатель насоса Н1 в среднее положение (II) и включить питание насоса, переключением соответствующего тумблера на блоке управления.
5.Дождаться заполнения накопительного бака, вплоть до возникновения перелива, через переливной трубопровод.
6.Откручивая рукоятку задвижки З7, установить уровень жидкости в пьезометре №6 (Hп6) в соответствии с табл. 2.4.1.
7.Для измерения расхода рабочей жидкости повернуть переключатель на контрольно-измерительном блоке в положение «Время наполнения емкости ЕМ» или «Секундомер с ручным управлением».
8.Нажать кнопку «Сброс параметров».
9.Закрыть кран КР7.
10.Измерить время t заполнения объема V жидкости, поступающей в мерную емкость ЕМ1, в соответствии с выбранным режимом. Записать значения в таблицу 2.4.1.
11.Открыть кран КР7.
12.Записать в таблицу показания пьезометра №7 ( НП 7 ).
13.Повторить действия по п.п. 6-12 для всех значений Hп7 из таблицы
2.4.1.
14.Полностью закрыть задвижку З3.
15.Выключить питание системы управления.
16.Выключить питание насоса Н1.
17.Рассчитать величины расходов Q=V/ t и записать значения в таблицу 2.4.1.
18.Рассчитать параметры потока в трубопроводах:
а) |
|
среднюю скорость жидкости |
Q |
и |
|
|
Q |
( A d2 |
/ 4 , |
||
|
|
2 |
|
||||||||
|
|
|
1 |
A1 |
|
|
A2 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
2 |
d2 |
/ 4 ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
б) скоростной напор – |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2g |
|
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
в) критерий Рейнольдса Re |
1 |
1 d1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
19. Рассчитать местные потери напора на резком сужении: |
|||||||||||||||||||
h Н |
|
Н |
|
H |
|
|
|
2 |
H |
|
|
|
2 |
||||||
|
|
|
|
7 7 |
|
|
7 7 |
. |
|||||||||||
6 |
8 |
П 7 |
|
|
П 7 |
|
|
||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
2g |
|
|
|
2g |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20. Рассчитать потери давления на резком сужении:
рС g hС
21. Определить коэффициент сопротивления резкого сужения:
а) приведенный к скоростному напору в малом трубопроводе (отводящей) –
|
|
h |
|
|
2 |
|
|
|
/ |
2 |
. |
||
|
С2 |
|
С |
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
б) приведенный к скорости в подводящей трубе – |
|
h |
|
|
2 |
|
|
|
/ |
1 |
. |
||
|
С1 |
|
С |
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
22.Построить напорную характеристику резкого сужения в координатах подача – потребный напор НПОТР1 hС f (Q ) .
23.Построить характеристики местного сопротивления (резкого сужения) в координатах коэффициент сопротивления – критерий Рейнольдса
С1 f (Re1 ) . Сделать выводы.
Таблица 2.4.1
№ |
V, |
t, |
Q, |
Hп6, |
Hп7, |
, |
|
2 |
, |
Re |
1 |
Re |
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
hC |
, |
рС , |
|
С1 |
|
С2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
л. |
сек. |
л/с. |
мм. |
мм. |
мм/с |
мм/с |
|
|
|
|
|
2g |
|
|
2g |
|
мм |
Па |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5 Лабораторная работа №5 Исследование потерь давления (напора) при течении через местное
сопротивление в виде резкого расширения потока. Определение коэффициента гидравлического сопротивления
Целью работы является построение зависимости потерь давления (напора) на резком расширении от расхода жидкости, а также экспериментальное определение коэффициента местного сопротивления.
Диаметр условного прохода подводящего трубопровода d1 10,2 мм .
Диаметр условного прохода отводящего трубопровода d2 16 мм .
1.Убедиться в том, что краны КР1, КР2 открыты.
2.Полностью закрыть задвижки З1, З2, З4, З5, З6, З7 и краны КР3, КР4, КР6, КР8.
3.Краны КР5 и КР7 и задвижку З3 полностью открыть.
4.Включить питание системы управления.
5.Повернуть переключатель насоса Н1 в среднее положение (II) и включить питание насоса переключением соответствующего тумблера на блоке управления.
6.Дождаться заполнения накопительного бака, вплоть до возникновения перелива, через переливной трубопровод.
7.Откручивая рукоятку задвижки З7, установить уровень жидкости в пьезометре №5 (Hп5) в соответствии с табл. 2.5.1.
8.Для измерения расхода рабочей жидкости повернуть переключатель на контрольно-измерительном блоке в положение «Время наполнения емкости ЕМ» или «Секундомер с ручным управлением».
9.Нажать кнопку «Сброс параметров».
10.Закрыть кран КР7.
11.Измерить время t заполнения объема V жидкости, поступающей в мерную емкость ЕМ1, в соответствии с выбранным режимом. Записать значения в таблицу 2.5.1.
12.Открыть кран КР7.
13.Записать в таблицу показания пьезометра №6 ( НП 6 ).
14.Повторить действия по пунктам п.п. 7-13 для всех значений Hп5 из табл. 2.5.1.
15.Полностью закрыть задвижку З3.
16.Выключить питание системы управления.
17.Выключить питание насоса Н1.
18.Рассчитать величины расходов Q=V/ t и записать значения в таблицу 2.5.1.
19.Рассчитать параметры потока в трубопроводах:
а) среднюю скорость жидкости |
Q |
и |
|
|
Q |
; |
||||||
|
2 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
A1 |
|
|
A2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
( A d2 |
/ 4 , |
A |
2 |
d2 |
/ 4 ). |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
б) скоростной напор – |
1 |
и |
|
2 |
|
|
2g |
|
2g |
||||
в) критерий Рейнольдса Re |
1 |
1 d1 . |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
20. Рассчитать местные потери напора на резком сужении:
h Н |
|
Н |
|
H |
|
|
|
|
2 |
H |
|
|
|
|
2 |
. |
|
|
|
6 |
6 |
|
|
5 |
5 |
||||||||
6 |
5 |
П 6 |
|
|
|
П 5 |
|
|
||||||||
С |
|
|
|
2g |
|
|
|
2g |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
21. Рассчитать потери давления на резком расширении:
рС g hС
22. Определить коэффициент сопротивления резкого сужения: а) приведенный к скоростному напору в малом трубопроводе –
|
|
h |
|
|
2 |
|
|
|
/ |
1 |
. |
||
|
С1 |
|
С |
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
б) приведенный к скорости в отводящей трубе –
|
|
h |
|
|
2 |
|
|
|
/ |
2 |
|
||
|
С2 |
|
С |
|
2g |
|
|
|
|
|
|
|
23. Построить напорную характеристику резкого расширения в координатах подача – потребный напор НПОТР1 hС f (Q ) .
24. Построить характеристики местного сопротивления (резкого сужения) в координатах коэффициент сопротивления – критерий РейнольдсаС1 f (Re1 ) . Сделать выводы.
Таблица 2.5.1
№ |
V, |
t, |
Q, |
Hп5, |
Hп6, |
, |
|
2 |
, |
Re |
1 |
Re |
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
hC |
, |
рС , |
|
С1 |
|
С2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
л. |
сек. |
л/с. |
мм. |
мм. |
мм/с |
мм/с |
|
|
|
|
|
2g |
|
|
2g |
|
мм |
Па |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
900 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
850 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|