6. Контрольные вопросы.

1. Что называется малым отверстием в тонкой стенке, насадкам?

2. Почему увеличивается расход через насадок по сравнению с расходом через отверстие?

3. Объясните физический смысл коэффициента сжатия ε. Почему в насадках ε=1?

4. От каких факторов зависят величины коэффициентов истечения φ, μ, ε?

5. Выведите формулу для определения скорости истечения жидкости ν₂.

6. Почему длина насадка рекомендуется в пределах от 2 до 5 его диаметров?

7. Какие виды истечения из насадков Вы знаете?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ РАСХОДА ТРУБОПРОВОДА.

1. Цель работы.

Приобретение навыков экспериментального определения модуля расхода.

2. Модуль расхода.

В длинных трубопроводах потери напора на трение во много раз превосходят потери на местные сопротивления, поэтому в таких трубопроводах местными потерями пренебрегают. Например, в магистральных трубопроводах местные потери напора часто составляют менее 2-3% потерь на трение.

Преобразуем уравнение Дарси-Вейсбаха

, (8.1)

выразив среднюю скорость υ через расход

, (8.2)

(8.3)

или , (8.4)

где - удельное сопротивление трубопровода.

Для гидравлически шероховатых труб, когда

, (8.5)

где - число Рейнольдса , (8.6)

 – кинематическая вязкость жидкости (см²/с),

k_э – эквивалентная шероховатость (мм),

Коэффициент гидравлического трения λ зависит только от шероховатости трубы

, (8.7)

поэтому удельное сопротивление трубопровода можно выразить через модуль расхода

(8.9)

Модуль расхода К определяется экспериментально для труб разной шероховатости и диаметра и приводится в справочниках.

3. Программа работы.

Экспериментально определить величину модуля расхода К стеклянной трубы определённого диаметра.

3. Описание лабораторной установки.

Рабочий участок гидростенда для данной работы представляет собой стеклянную трубу 1 диаметром 17 мм (см. рис. 12.1). На входе и на выходе из трубы установлены трубки 2, соединенные с пьезометрами 3, при помощи которых измеряется пьезометрический напор. Расстояние между трубками l=850мм

Рис.8.1Схема рабочего участка лабораторной установки.

3. Порядок выполнения работы

1. Включаем насос, вентилем устанавливаем максимальное давление в расходном бачке (≈30 делений манометра)

2. По показаниям пьезометров 3 определяем пьезометрические напоры в начале h₁ и в конце h₂ трубы.

3. По секундомеру определяем время заполнения мерного бачка.

4. Определяем потери напора на трение по длине

5. Определяем расход воды в трубе:

где V- объем мерного бачка (V=3дм³)

6. Средняя скорость в трубе:

где S- площадь сечения трубы

7. Определяем число Рейнольдса по формуле 8.6. Коэффициент кинематической вязкости для воды при температуре t⁰=20 ⁰C можно принять 0,01•10^-2 дм²/с

8. Включаем насос, вентилем устанавливаем максимальное давление в расходном бачке (≈30 делений манометра)

9. По показаниям пьезометров 3 определяем пьезометрические напоры в начале h₁ и в конце h₂ трубы.

10. По секундомеру определяем время заполнения мерного бачка.

11. Определяем потери напора на трение по длине

12. Определяем расход воды в трубе:

где V- объем мерного бачка (V=3дм³)

13. Средняя скорость в трубе: ,

где S- площадь сечения трубы

14. Определяем число Рейнольдса по формуле 8.6. Коэффициент кинематической вязкости для воды при температуре t⁰=20 ⁰C можно принять 0,01•10^-2 дм²/с

15.Определяем соотношение . Коэффициент эквивалентной шероховатости для стеклянной трубы – 0,002 мм.

16.Проверяем по формуле 8.5, является ли данная труба гидравлически шероховатой.

17.Определяем модуль расхода трубы

18.Всего необходимо выполнить три измерения

19.Определяем среднее значение модуля расхода К_ср

20.Результаты расчетов заносятся в таблицу 8.1.

Таблица 8.1

№ опы та	Время наполнения бачка t,c	Показа ния пьезометров		Поте ри напо ра по длине hдл	Рас ход Q л/с	Сред няя ско рость , дм/с	Число Рейнольдса Rе	d/кэ	500 d/кэ	Мо дуль расхода Кi л/с	Ср. модуль Кср л/с
		h1, дм	h2, дм
1.
2.
3.