- •Гидрогазодинамика
- •Оглавление
- •Введение
- •Общие правила техники безопасности
- •Методы исследования в гидрогазодинамике
- •Ошибка каждого измерения будет:
- •Средняя ошибка результата
- •Лабораторная работа 1. Изучение физических свойств жидкости
- •1.1 Цель работы
- •1.2 Задачи работы:
- •1.3 Краткие теоретические сведения
- •1.4 Описание устройства
- •1.5 Задание для выполнения работы
- •1.5.1 Определение коэффициента теплового расширения жидкости
- •1.5.2 Измерение плотности жидкости ареометром
- •1.5.3 Определение вязкости вискозиметром Стокса
- •1.5.4 Измерение вязкости капиллярным вискозиметром
- •1.5.5 Измерение поверхностного натяжения сталагмометром
- •1.5 Контрольные вопросы
- •Лаборатоная работа 2. Измерение давления
- •2.1 Цель работы
- •2.2 Задачи работы
- •2.3 Краткие теоретические сведения
- •2.4 Описание экспериментальной установки
- •2.7 Контрольные вопросы
- •3.1 Цель работы
- •3.2 Задачи работы
- •3.2 Краткие теоретические сведения
- •3.4 Погрешности измерения. Оценка точности измерения
- •3.5 Описание экспериментальной установки гв-1
- •3.6 Задание для выполнения работы
- •3.6.1 Измерение избыточного давления в воздушной области воздушного резерва
- •3.6.2 Измерение вакуума в воздушной области основного резервуара
- •3.7 Обработка экспериментальных данных
- •3.8 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 4. Экспериментальное изучение уравнения бернулли
- •4.1 Цель работы
- •4.2 Задачи работы
- •4.3 Краткие теоретические сведения
- •4.4 Описание измерительных приборов и установки
- •4.4 Задание для проведения работы
- •4.6 Обработка опытных данных
- •4.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5. Изучение структуры потоков жидкости
- •5.1 Цель работы
- •5.2 Задачи работы
- •5.3 Краткие теоретические сведения
- •5.4 Описание устройства
- •5.5 Задание для выполнения работы
- •Лабораторная работа 6. Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости
- •6.4 Описание установки
- •6.5 Задание для выполнения работы
- •6.6 Порядок вычислений
- •6.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 7. Определение коэффициента сопротивления прямой водопроводной трубы
- •7.1 Цель работы
- •7.2 Задачи работы
- •7.3 Краткие теоретические сведения
- •7.4 Описание опытной установки
- •7.5 Задание для выполнения работы
- •7.6 Обработка результатов опыта
- •7.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8. Определение коэффициентов местных сопротивлений
- •8.1 Цель работы
- •8.2 Задачи работы
- •8.3 Краткие теоретические сведения
- •8.4 Описание установки
- •8.5 Задание для выполнения работы
- •8.6 Обработка опытных данных
- •Лабораторная работа 9. Определение коэффициента расхода и тарировка трубы вентури
- •9.4 Описание установки
- •9.5 Задание для выполнения работы
- •9.6 Обработка опытных данных
- •Лабораторнаяработа 10. Определение коэффициента сжатия, расхода, скорости и сопротивления для малого отверстия в тонкой стенке
- •10.4 Описание установки
- •10.5 Задание для выполнения работы
- •10.6 Порядок вычислений
- •Лабораторная работа 11. Определение коэффициента расхода при истечении жидкости через насадки
- •11.4 Описание установки
- •11.5 Задание для выполнения работы
- •11.6 Порядок вычислений
- •Лабораторная работа 12. Изучение циркуляционног обтекания тел с помощью эгда
- •12.4 Задание для выполнения работы
- •12.5 Описание лабораторного стенда
- •12.6 Порядок проведения работы
- •12.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 13. Кавитационные испытания центробежного насоса
- •13.1 Цель работы
- •13.2 Задачи работы
- •13.3 Краткие теоретические сведения
- •13.4 Описание установки
- •13.5 Задание для выполнения работы
- •13.6 Обработка экспериментальных данных
- •Лабораторная работа 14. Испытание центробежных насосов при параллельном и последовательном включении их в одну сеть трубопроводов
- •14.4 Описание установки
- •14.5 Задание для выполнения работы
- •14.6 Обработка экспериментальных данных
- •Лабораторная работа 15. Энергетические испытания шестеренного насоса
- •15.4 Описание установки
- •15.5 Задание для выполнения работы
- •15.6 Обработка экспериментальных данных
- •15.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 16. Кавитационные испытания шестеренного насоса
- •16.1 Цель работы
- •16.2 Задачи работы
- •16.3 Краткие теоретические сведения
- •16.4 Описание установки
- •16.5 Задание для выполнения работы
- •16.6 Обработка экспериментальных данных
- •16.7 Контрольные вопросы
4.6 Обработка опытных данных
1. Вычислить удельную энергию давления как разность показаний пьезометров и геометрических высот у центра тяжести сечения:
2. Рассчитать удельную кинетическую энергию потока как разность показаний трубок Пито и пьезометров:
3. Найти потерю энергии (напора) как разность показаний водомерного стекла напорного бака и показаний трубок Пито в каждом сечении потока:
.
4. Определить расход воды
.
5. Вычислить среднюю скорость воды в трубопроводе по формуле расхода:
.
6. Установить скорость по оси трубопровода, которая будет максимальной:
,
где h – разность показаний пьезометра и трубки Пито в раccматриваемом сечении.
7. Определить число Рейнольдса:
8. По средней скорости в трубопроводе найти кинетическую энергию потока:
9. При данных числах Рейнольдса рассчитать коэффициент неравномерности скорости по сечению трубы а (коэффициент кинетической энергии) как отношение удельной кинетической энергии, полученной в опыте, к кинетической энергии, подсчитанной по средней скорости:
Обычно при Re > 2320 1,05–1,1, Re < 2320 = 2.
10. Сравнить численное значение средней скорости и скорости по оси потока в соответствующих сечениях.
Все результаты вычислений занести в соответствующие графы отчета по прилагаемой форме (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Вычисленные величины
Величина |
Ед. измер. |
Значение |
№ опытов |
|
|
№ сечения |
|
|
Удельная энергия положения z |
м |
|
Удельная энергия давления |
м |
|
Удельная потенциальная энергия |
м |
|
Удельная кинетическая энергия |
м |
|
Полная удельная энергия |
м |
|
Потери энергии напора |
м |
|
Расход Q |
м3/с |
|
Средняя скорость воды по сечению трубы |
м/с |
|
Скорость воды по оси трубы |
м/с |
|
Число Рейнольдса |
|
|
Удельная кинетическая энергия по средней скорости |
м |
|
Коэффициент кинетической энергии |
|
|
|
% |
|
4.7 Контрольные вопросы
1. Чем отличается трубка Пито от пьезометрической?
2. В чем сущность физической и геометрической интерпретации уравнения Бернулли?
3. Каков характер изменения пьезометрической линии и линии напора при течении в трубе переменного сечения?
4. В чем заключается отличие эпюр скоростей идеальной и реальной жидкости в трубе?