5. Порядок выполнения работы.

1. Включаем насос, вентилем 8 устанавливаем максимальное давление в расходном бачке (≈20 делений манометра).

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

3. По секундомеру определяем время заполнения мерного бачка.

4. Уменьшаем давление в расходном бачке вентилем 8 и повторяем измерения.

5. Всего необходимо выполнить 5 измерений при показаниях манометра от 20 до 5 делений. После окончания измерений насос выключается.

6. Определяем потери на трение по длине по формуле (5.1).

7. Определяем расход воды в трубе

,

где V – объём мерного бачка.

8. Средняя скорость в трубе

.

где S – площадь сечения трубы:

.

9. Определяем число Рейнольдса по формуле (5.4).

10.По табл.5.1 находим значение коэффициента эквивалентной шероховатости k_э.

11. По графику (рис.5.3) определяем область применения формул (5.3, 5.5, 5.6 или 5.7) для расчета λ.

12. По выбранной формуле подсчитываем λ.

13. Определяем потери напора по длине h_m по формуле (5.2).

14. Вычисляем погрешность

100% .

Результаты расчета заносим в табл.5.2.

15. Строим график зависимости h_э от _ср.

Таблица 5.1

Значение абсолютной шероховатости k_э для труб из различных материалов.

Трубы	Состояние труб	kэ, мм
Тянутые, из стекла и цветных металлов	Новые, технически гладкие
Бесшовные, стальные	Новые и чистые После нескольких лет эксплуатации

Продолжение таблицы 5. 1

Трубы	Состояние труб	kэ, мм
Стальные сварные	Новые и чистые С незначительной коррозией после очистки Умерено заржавевшие
Оцинкованные железные	Новые и чистые После нескольких лет эксплуатации

Примечание: под чертой приведены средние значения.

6. Контрольные вопросы.

1. Причины возникновения потерь напора по длине.

2. Докажите, что согласно уравнению Бернулли потери на трение по длине в трубопроводах постоянного сечения определяются как разность пьезометрических напоров.

3. От каких факторов зависит величина коэффициента λ ?

4. Чем объясняется наличие трех областей трения при турбулентном режиме движения?

5. Объясните физический смысл коэффициента эквивалентной шероховатости?

6. Почему область шероховатого трения часто называется областью квадратичного сопротивления или «автомодельной» областью?

Таблица 5.2

№ опыта	Время наполнения бачка t, сек	Расход Q, см3/с	Скорость ср см/с	Число Re	Напор		Потери напора hэ см		Коэффициент λ	Потери напора hm, см	Погрешность Δh %
					h1 см	h2 см

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ОПЕРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МЕСТНЫХ СОПРОТЫВЛЕНИЙ.