Пояснение к работе

При гидравлических расчетах коротких напорных трубопроводов для определения общих потерь энергии , на преодоление гидравлических сопротивлений при движении напорного потока необходимо вычислять местные потери напора. Местные потери напора возникают при резком изменении конфигурации граничных линий тока, уменьшении или увеличении живых сечений вдоль потока, которые создаются фасонными частями, арматурой и другим оборудованием трубопроводной сети. Они вызывают изменение величины и направление скорости (пульсацию) при движении жидкости на этих его участках.

Потери напора в местных сопротивлениях определяют по формуле Вейсбаха

,

где - средняя скорость в сечении, расположенном ниже по течению за данным сопротивлением;

- коэффициент местного сопротивления;

- ускорение свободного падения.

Значение коэффициента местного сопротивления в расчетной практике назначают в зависимости от вида сопротивления по справочным данным, а в случае внезапного расширения или сужения трубопровода - по формулам.

При выполнении лабораторной работы на установке изучают три вида местных сопротивлений: вентильный кран, внезапное сужение трубопровода и внезапное расширение трубопровода.

Опытное значение соответствующих коэффициентов местных сопротивлений , , вычисляют из формулы Вейсбаха

.

Для определения опытным путем местных потерь напора используют уравнение Бернулли, составляемое для двух сечений 1–1 и 2–2, назначаемых перед и после местного сопротивления, относительно плоскости сравнения 0–0 взятой по оси трубы установки.

,

откуда

.

По полученным формулам вычисляют потери напора для каждого местного сопротивления, имея ввиду, что показание пьезометра соответствует в уравнении Бернулли величине в общем случае равной

.

При сопоставлении опытных коэффициентов местных сопротивлений со справочными, аналитическому вычислению подлежат коэффициенты местных сопротивлений на внезапное сужения , и на внезапное расширение , найденные по формулам

; .

Справочный коэффициент местного сопротивления крана .

Порядок выполнения

Экспериментальная часть

1. Заполняют бак постоянного напора, открывая задвижку (см. рис. 4.1).

2. Задают опытный расход, регулируя открытие крана.

3. Проводят измерение расхода объемным способом, одновременно записывают в таблицу 5.1 показание пьезометров. Измерения производят повторно для повышения их точности.

4. Записывают постоянные установки.

Обработка опытных данных

Производят промежуточные вычисления:

1. Вычисляют расход.

2. Вычисляют скорость движения воды для каждого сечения трубопровода и соответствующий им скоростной напор.

3.По формулам, полученным на основании уравнения Бернулли, вычисляют потери напора для каждого местного сопротивления

Промежуточные вычисления вносят в таблицу 5.2.

Вычисляют значения опытных коэффициентов местных сопротивлений, используя выражение , которые сводят в таблицу 5.3. В этой же таблице приводят справочные значения коэффициентов местных сопротивлений.

; Таблица 5.1

,дм3	,сек	Показания пьезометров, дм

Таблица 5.2

, дм3/ сек	, дм/ сек	, дм/ сек			Потери напора, дм

Таблица 5.3

оп	спр	оп	спр	оп	спр