Лабораторные работы / Гидравлика ЛР 1

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Озерский технологический институт –

филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ОТИ НИЯУ МИФИ)

Кафедра ТМ и МАХП

Лабораторная работа №1

«Исследование течения жидкости

в канале переменного сечения»

По дисциплине «Гидравлика»

Преподаватель				А.В. Друца
Выполнили студенты группы	1ТМ-36Д			П.С. Сергеев И.В. Петухов Д.В. Чудинцев

Озёрск

2018

Цель работы: в напорном трубопроводе переменного сечения проследить по показаниям пьезометрам и трубок Пито за переходом потенциальной энергии потока в кинетическую и обратно в соответствии с уравнением Бернулли. По опытным данным построить линии пьезометрического и полного напора.

Рисунок 1 – Схема установки: 1 – Расходный бак; 2, 4 – вентиля; 3 – трубопровод

переменного сечения; 5 – ротаметр; 6 – пьезометрическая трубка; 7 – Трубка Пито

Ход работы:

1. Откроем вентиль 2 подачи воды в расходный бак 1.

2. Установим регулировочным вентилем 4 расход воды по ротаметру 5, не допуская её перелива из стеклянных трубок пьезометров и трубок Пито.

3. Через 10 минут при установившемся режиме для каждого сечения снимем показания пьезометров и трубок Пито . Сведём полученные данные в таблицу.

   Величины	Ед. изм.	Номер сечения
   		1	2	3	4	5	6	7	8	9
   Площадь сечения, Si*104	м2	9,61	9,61	7,06	5,31	3,46	4,52	6,15	9,61	9,61
   Показания пьезометров, pi/ρg	м в. ст.	1,98	1,97	1,95	1,91	1,85	1,88	1,91	1,92	1,92
   Показание трубок Пито, pПi/ρg	м в. ст.	2,00	2,00	1,99	1,99	1,99	1,98	1,97	1,95	1,94
   Скоростной напор, hi max	м в. ст.	0,02	0,03	0,04	0,08	0,14	0,1	0,06	0,03	0,02
   Скорость течения струйки, vi max	м/с	0,63	0,77	0,89	1,25	1,66	1,4	1,09	0,77	0,63
   Показания ротаметра	дел.	40
   Расход воды, Q*104	м3/с	4,85
   Средняя скорость в сечении, vi	м/с	0,5	0,5	0,69	0,91	1,4	1,07	0,79	0,5	0,5
   Скоростной напор по средней скорости,	м в. ст.	0,01428	0,01428	0,02646	0,04677	0,11016	0,06455	0,03487	0,01428	0,01428
   Полная удельная энергия потока,	м в. ст.	1,99428	1,98428	1,97646	1,95677	1,96016	1,94455	1,94487	1,93428	1,93428
   Потеря энергии, hп	м в. ст.	0,06

4. Закроем вентиль 2 подачи воды в расходный бак.

5. Произведём обработку полученных результатов:

   1. Определим скоростной напор:

.

2. Найдём скорость струйки потока в каждом сечении:

.

3. Определим по тарировочному графику объём расхода воды.

4. Найдём среднюю скорость движения воды в каждом сечении:

.

5. Определим режим течения жидкости:

.

6. Построим линию пьезометрического напора и линию полного напора.

Рисунок 2 – Напорные линии

7. Определим скоростной напор по средней скорости для каждого сечения:

.

8. Найдём среднюю полную удельную энергию потока:

.

9. Найдём потерь. энергии между первым и последним сечениями:

.

Вывод: в ходе лабораторной работы было подтверждено, что при расширении сечения канала пьезометрический напор увеличивается, а при сужении – уменьшается. Так же были обнаружены потери энергии и полного напора по длине трубопровода.

Контрольные вопросы:

1. Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкостей.