- •Методические указания
- •Определение кинематического коэффициента вязкости вискозиметром Энглера
- •1.1 Цель и содержание
- •1.2. Теоретическое обоснование
- •1.3. Аппаратура и материалы
- •1.5. Методика и порядок выполнения работы
- •2.1. Цель и содержание
- •2.2. Теоретическое обоснование
- •2.3. Аппаратура и материалы
- •1.6. Содержание отчета и его форма
- •1.7. Вопросы для защиты работы
- •Исследование работы гидравлического пресса
- •2.4. Указания по технике безопасности
- •2.5. Методика и порядок выполнения работы
- •2.6. Содержание отчета и его форма
- •2.7. Вопросы для защиты работы
- •Исследование режимов движения жидкости
- •3.1. Цель и содержание
- •3.2. Теоретическое обоснование
- •3.3. Аппаратура и материалы
- •3.4. Указания по технике безопасности
- •3.5. Методика и порядок выполнения работы
- •3.6. Содержание отчета и его форма
- •3.7. Вопросы для защиты работы
- •Лабораторная работа №4 Экспериментальная иллюстрация уравнения Бернулли
- •4.1. Цель и содержание
- •4.2. Теоретическое обоснование
- •4.3. Аппаратура и материалы
- •4.4. Указания по технике безопасности
- •4.5. Методика и порядок выполнения работы
- •4.6. Содержание отчета и его форма
- •4.7. Вопросы для защиты работы
- •Определение потерь напора по длине при установившемся турбулентном течении жидкости
- •5.1. Цель и содержание
- •5.2. Теоретическое обоснование
- •5.3. Аппаратура и материалы
- •5.2. Указания по технике безопасности
- •5.3. Методика и порядок выполнения работы
- •5.6. Содержание отчета и его форма
- •5.7. Вопросы для защиты работы
- •Лабораторная работа №6 Определение местных потерь напора при установившемся турбулентном режиме движения жидкости
- •6.1. Цель и содержание
- •6.2. Теоретическое обоснование
- •6.3. Аппаратура и материалы
- •6.4. Указания по технике безопасности
- •6.5. Методика и порядок выполнения работы
- •6.6. Содержание отчета и его форма
- •6.7. Вопросы для защиты работы
- •7.3. Аппаратура и материалы
- •7.4. Указания по технике безопасности
- •7.5. Методика и порядок выполнения работы
- •7.6. Содержание отчета и его форма
- •Методические указания
- •355029, Г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2
6.7. Вопросы для защиты работы
1. Какие виды потерь напора вы знаете?
2. Что является причиной местных потерь напора?
3. Привести формулу для вычисления местных потерь напора.
Защита работы проводится в виде собеседования.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
Определения коэффициентов истечения для отверстия и
насадков
7.1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ
Определить по опытным данным коэффициент скорости, расхода, сжатия при истечении из круглого отверстия в тонкой стенке и насадков. Сравнить значения полученных коэффициентов со справочными данными.
7.2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
Малыми отверстиями называются такие, при истечении через которые скорость движения жидкости во всех точках живого сечения струи и плоскости отверстия можно считать практически одинаковой, отверстие считается малым, если его d 0,1 Н (где d – диаметр отверстия, Н - напор над центром тяжести отверстия), или а 0,1 Н для квадратного отверстия (где а – сторона квадрата).
Насадком называется короткая труба L = (35)d, геометрически присоединенная к отверстию в тонкой стенке. Наиболее распространенными в практике являются: цилиндрические, конические и коноидальные. Цилиндрические разделяются на внешние (насадок Вентури) и внутренние (насадок Борда); конические насадки могут быть сходящимися и расходящимися.
При истечении жидкости из резервуара через отверстия и насадки потенциальная анергия жидкости преобразуется в кинетическую энергию струи, частично расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений.
Струя, вытекающая из отверстия, сжимается, и на некотором расстоянии от него сечение струи минимальное. Это сечение называется сжатым сечением С. Отношение площади сжатого сечения к площади отверстия 0 называется коэффициентом сжатия =С/0.
Сжатие струи вызвано инерцией частиц жидкости, подходящих к отверстию из резервуара по различным направлениям, в том числе по радиальным или близким к ним.
При истечении из насадков струя тоже сжимается, но это сжатие происходит внутри насадка, а на выходе из насадка струя заполняет все его сечение, то есть коэффициент сжатия 1.
Для определения скорости при истечении жидкости через незатопленное отверстие в тонкой стенке используется уравнение Бернулли, написанное для двух сечений. Одно выбирается на свободной поверхности жидкости, другое в сжатом сечении струи, относительно плоскости сравнения, проходящей через центр тяжести отверстия.
где Н0 - геометрический напор;
Р0, РС - давление на свободной поверхности жидкости в резервуаре и давление среды, в которую происходит истечение;
V - скорость в сжатом сечении;
- коэффициент сопротивления входа.
Из уравнения найдем скорость жидкости:
где
- действующий напор.
Величину
называют коэффициентом скорости и
обозначают .
Тогда
можно записать
,
то есть коэффициент скорости представляет
собой отношение действительной скорости
истечения V
к скорости истечения идеальной жидкости
.
Для насадка коэффициент скорости равен:
где вр – коэффициент внезапного расширения от сжатого сечения до полного сечения насадка;
– коэффициент гидравлического трения;
L – длина насадка;
d – его диаметр.
Произведение коэффициентов сжатия и скорости называют коэффициентом расхода =. Он определяется выражением:
то есть коэффициент расхода представляет собой отношение действительного расхода Q к расходу идеальной жидкости:
Отсюда можно видеть, что <1. Величина зависит главным образом от степени сжатия струи (значение коэффициента близко к единице), которая в свою очередь зависит от расположения отверстия относительно боковых стенок и дна сосуда. В зависимости от удаления отверстия от боковых стенок и дна сосуда различают типы сжатия струи: совершенное, несовершенное, полное, неполное. Наибольшее по величине сжатие струи получается в случае совершенного сжатия, когда отверстие расположено достаточно далеко от боковых стенок, дна сосуда.
Расход через отверстие или насадок определяется по формуле:
