Определение потерь напора по длине, коэффициента гидравлического сопротивления трения () и коэффициента шероховатости трубы ().
Рис.6. Схема опытной установки
Основные расчетные зависимости:
1)
расход объемным способом
,
см3/с;
2)
формула Пуазейля для вычисления
вязкости
,
см2/с;
3)
площадь сечения трубы
,
см2;
4)
потери напора по длине
,
см;
5)
средняя скорость течения
,
см/с;
6)
Число Рейнольдса
;
7) коэффициент гидравлического сопротивления трения:
а) для турбулентного
режима в гидравлически гладких трубах
(выступы шероховатости меньше толщины
ламинарного слоя) при
по формуле Блазиуса
;
б) при квадратичном
законе сопротивлений (
)
по формуле Никурадзе
;
в) при любых
значениях числа Рейнольдса по формуле
Альтшуля
;
8)гидравлический
уклон
;
9)гидравлический
радиус
,м;
10)
формула Шези
,
м/с;
11)
коэффициент шероховатости стенок трубы
определяется из формулы академика
Павловского:
.
Регистрация опытных данных
|
№ п/п |
Измеряемые величины |
Обозначения |
Ед.изм. |
Труба норм.шероховат. |
Труба пов.шероховат. | ||
|
Опыт 1 |
Опыт 2 |
Опыт 1 |
Опыт 2 | ||||
|
1 |
Диаметр трубы |
|
см |
|
|
|
|
|
2 |
Длина трубы |
|
см |
|
|
|
|
|
3 |
Показание пьезометра в начале участка |
|
см |
|
|
|
|
|
4 |
Показание пьезометра в конце участка |
|
см |
|
|
|
|
|
5 |
Время наполнения мерной емкости |
|
с |
|
|
|
|
|
6 |
Объем мерной емкости |
|
см3 |
|
|
|
|
|
7 |
Температура воды |
|
|
|
|
|
|
Обработка опытных данных
|
№ п/п |
Вычисляемые величины |
Обозначения |
Ед.изм. |
Труба норм.шероховат. |
Труба пов.шероховат. | ||
|
Опыт 1 |
Опыт 2 |
Опыт 1 |
Опыт 2 | ||||
|
1 |
Расход |
|
см3/с |
|
|
|
|
|
2 |
Коэффициент кинематической вязкости |
|
см2/с |
|
|
|
|
|
3 |
Площадь сечения |
|
см2 |
|
|
|
|
|
4 |
Путевые потери напора |
|
см |
|
|
|
|
|
5 |
Средняя скорость течения |
|
см/с |
|
|
|
|
|
6 |
Число Рейнольдса |
|
- |
|
|
|
|
|
7 |
Коэффициент трения по опыту из формулы (4) |
|
- |
|
|
|
|
|
8 |
Коэффициент трения по формулам 7 |
|
- |
|
|
|
|
|
9 |
Гидравлический уклон |
|
- |
|
|
|
|
|
10 |
Гидравлический радиус |
|
м |
|
|
|
|
|
11 |
Скоростной множитель (коэфф. Шези) |
|
м1/2/с |
|
|
|
|
|
12 |
Коэффициент шероховатости |
n |
- |
|
|
|
|
|
13 |
Скоростной напор |
|
см |
|
|
|
|
Задание:
1) Построить пьезометрическую, энергетическую и напорную линии по длине трубы для первого опыта;
2) Сделать вывод о влиянии шероховатости на величину потерь напора по длине.
Удельная энергия, см
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||
|
Расстояния по оси трубы, мм | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Энергетические графики (пьезометрическая и энергетическая линии) одномерного потока жидкости
Работу выполнил: Работу принял:
РАБОТА №7