Лабораторная работа № 5 диаграмма уравнения бернулли
1. Краткое описание работы, ее цель.
Целью работы является:
1) опытная проверка уравнения Бернулли;
2) построение графика напоров, т.е. построение пьезометрической и напорной линии.
2. Основные вопросы теории по теме работы.
Уравнение Бернулли для элементарной струйки и потока реальной жидкости при установившемся движении. Интерпретация каждого из членов уравнения Бернулли. Два вида потерь напора. Понятие гидравлического и пьезометрического напора и уклона. Графическая иллюстрация уравнения Бернулли.
Литература: [3, с.43-53], [5, с.72-100], [6, с.32-44], [8, с.43-61], [14, с.81-89, 97-104].
3. Описание лабораторной установки.
Работа выполняется на модуле М3 стенда гидравлического «Гидродинамика ГД» (рис. 5.1).
В состав стенда входят: стол 1; щит пьезометров 2; впускной коллектор 3; ротаметры 4; напорная магистраль 5 с встроенной диафрагмой 6; бак 7 с насосом 8 и помпой 9; делительная воронка 10, комплект исследуемых модулей M1-М4. Стол 1 представляет собой сварную раму, на которой закреплена столешница. На поверхности стола 1 закреплены два ротаметра 4 (Р1 и Р2), верхние фланцы которых с помощью трубопроводов подведены к напорной магистрали 5. Нижние фланцы ротаметров 4 через трубопроводную арматуру (вентили В1 и В2) соединены с насосом 8 (H1). В напорную магистраль 5 вмонтирована мерная диафрагма 6, контрольные точки которой с помощью гибких трубок соединены с пьезометрическими трубками щита пьезометров 2. Напорная магистраль 9 подведена к коллектору 3. Щит пьезометров 2 установлен вертикально на задних стойках стола 1. На щите пьезометров 2 расположены панель управления 13, четыре группы пьезометров 14-17, штатив с делительной воронкой 10 и панель для информации 18. На панели управления 13 размещены клавиши включения сети, насоса H1 и помпы Н2. Нижние концы пьезометрических трубок каждой группы пьезометров соединены с соответствующими штуцерами диафрагмы 6 и штуцерами исследуемых модулей Ml-М3. Возле каждой пьезометрической трубки расположены измерительные линейки.
Рис. 5.1. Схема стенда гидравлического «Гидродинамика ГД»
Модуль М3 – «Диаграмма Бернулли», представляет собой круглую трубу с участком «трубы Вентури», имеющую ряд отверстий, снабженных штуцерами для отбора давлений в исследуемых точках (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Схема модуля М3 «Диаграмма Бернулли»
4. Порядок проведения опытов.
Работа проводится на модуле М3 (рис. 5.2). Для выполнения работы необходимо:
включить насос H1 на панели управления и установить необходимый расход с помощью вентилей В2, В1 и выходного вентиля модуля В5,
наблюдая за столбиками воды в пьезометрических трубках, убедиться, что достигнут установившийся режим течения,
произвести измерения расхода воды по ротаметрам и показаний пьезометров.
5. Обработка экспериментальных данных.
По результатам
измерений следует вычислить скорость
в каждом сечении трубы Вентури
,
а затем скоростной напор
.
На чертеж нанести:
пьезометрическую линию, откладывая пьезометрические напоры для каждого сечения от оси трубы;
линию энергии, откладывая скоростные напоры от ординат пьезометрической линии в соответствующих сечениях;
напорную плоскость (горизонтальную прямую) на уровне ординаты линии энергии первого пьезометра и обозначить потери напора (энергии) между этим сечением и любым, расположенным ниже по течению.
В заключение отчета рекомендуется дать объяснения получившейся конфигурации энергетических графиков.