ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Описание метода

Основной задачей лабораторной работы является экспериментальное изучение потерь напора в местном сопротивлении при внезапном расширении трубы. В результате проведенного эксперимента строится график распределения давлений по длине трубы, определяется коэффициент местного сопротивления и строится график его зависимости от числа Рейнольдса.

Формула, которая связывает величину потерь напора с параметрами потока и характерными размерами, имеет вид

где υ1, υ2 – средние скорости в исследуемых сечениях.

Используя уравнения неразрывности, эту формулу можно представить следующим образом:

где S1 и S2 – площади нормальных сечений; ξвн.р – коэффициент потерь во внезапном расширении.

Формула (6.1) получена из теоретической схемы течения, в которой игнорируются потери от трения, а также предполагается равномерное распределение скоростей в сечениях труб. Поэтому коэффициент ξвн.р оказывается независимым от числа Рейнольдса. Эта формула отражает только квадратичный участок кривой. На таких участках в условиях реального течения влияние числа Рейнольдса отсутствует.

Можно выделить, как минимум, два подхода экспериментального определения коэффициента местных потерь при внезапном расширении.

В первом подходе коэффициент определяется по измерениям давлений и скоростей в двух контрольных сечениях. Особенностью этого метода является учет потерь не только в местном сопротивлении, но и на трение на контрольном участке.

60