5. Обработка экспериментальных данных.
При определении коэффициента местного сопротивления (в данном случае внезапного расширения) необходимо иметь в виду, что за местным сопротивлением, где поток претерпевает значительную деформацию, лежит достаточно протяженный «участок стабилизации», на котором существуют крупные вихри с возвратными течениями. Поэтому экспериментальный коэффициент местного сопротивления должен учитывать полные потери на участке стабилизации, а значит должен явно зависеть от числа Рейнольдса. Совпадение с теоретической формулой Борда можно ожидать только при весьма больших числах Рейнольдса.
Вычислить площади сечений и средние скорости в них .
Рассчитать скоростные напоры в сечениях.
Определить коэффициент местного сопротивления по экспериментальным данным, используя формулу
,
где
– искомые
потери на внезапном расширении.
Cечение
12 выбирается на расстоянии, достаточном
для расширения потока на все сечение
.
Определяется экспериментальное значение коэффициента местного сопротивления из формулы Дарси-Вейсбаха
.
Рассчитывается значение коэффициента местного сопротивления по теореме Борда
.
Вычисляется значение потерь напора на внезапном расширении по теореме Борда
.
Строится пьезометрическая линия вдоль трубы, а также линия полной энергии. Рекомендуется объяснить физическую сущность этих графиков, а также обозначить на них потери напора в местном сопротивлении.
6. Форма отчета.
Таблица 7.1 – Регистрация и обработка опытных данных
№ пьезометра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
||||||||||||
, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по опыту, см |
|
|||||||||||
|
|
|||||||||||
по теореме Борда |
|
|||||||||||
по теореме Борда |
|
|||||||||||
по опыту
7. Контрольные вопросы:
1. Какие два вида потерь напора вы знаете? Охарактеризуйте их.
2. Что называется местной потерей напора?
3. Какова формула местных потерь?
4. Чем обусловлено наличие местных потерь?
5. Перечислите местные сопротивления в трубопроводах.
6. Как определить коэффициент местного сопротивления в лабораторных условиях?
7. От каких факторов зависят коэффициенты различных местных сопротивлений?
8. В каких единицах измеряются местные потери?
9. В каком случае применяется теорема Борда? Какова ее формулировка?
10. Какие способы измерения расхода в лабораторных условиях вы знаете?