Обработка результатов исследования
1.
По результатам измерений следует
вычислить скорость в каждом i-м
сечении трубы Вентури
;
а затем скоростной напор.
2. На чертеж нанести:
- профиль трубы Вентури в масштабе;
-
пьезометрические напоры для каждого i
- гo
сечения: hi
= pi/(
g),
откладывая их от оси трубы;
- вычертить пьезометрическую линию;
- суммируя скоростные напоры с пьезометрическими в соответствующих сечениях; провести линию полных напоров;
- провести напорную плоскость (горизонтальную прямую) на уровне полного напора первого пьезометра и обозначить потери напора (энергии) между этим сечением и любым, расположенным ниже по течению.
В выводе отчета о работе студенту рекомендуется дать объяснения получившейся конфигурации энергетических графиков.
3. Сделать выводы по лабораторной работе.
Контрольные вопросы
1. Можно ли измерить скорость струйки? Среднюю скорость потока?
2. Каков геометрический смысл членов уравнения Бернулли? Каков их энергетический смысл?
3. От чего зависит числовое значение коэффициента Кориолиса?
4. Чем отличаются уравнения Бернулли для идеальной и реальной жидкости? Для элементарной струйки потока?
5. Какие ограничения существуют в применении уравнения Бернулли?
6. Когда пьезометрическая и напорная линии параллельны между собой?
7. При помощи каких линий можно судить о значении и изменении давления вдоль потока?
8. Почему гидравлический уклон потока реальной жидкости всегда положительный?
Лабораторная работа №4 определение коэффициента гидравлического трения
Цель работы: определить опытным путём коэффициент гидравлического трения при различных скоростях движения воды и сравнить его с расчётными значениями.
Теоретические сведения
Для вычисления потерь напора по длине при движении жидкости по трубам постоянного сечения пользуется формулой (1):
,
(1)
где
-
коэффициент гидравлического трения; l
- длина
трубопровода, м;
d
-
диаметр
трубопровода, м;
-
средняя
скорость, м/с;
g
- ускорение свободного падения, м/с2.
Коэффициент гидравлического трения зависит от шероховатости стенок и величины числа Рейнольдcа.
В результате экспериментального изучения гидравлического сопротивления в шероховатых трубах было установлено существование пяти областей сопротивления, в каждой из которых изменяется по своим закономерностям, полученным экспериментально.
В
первой области (область ламинарного
режима движения) коэффициент
не зависит от шероховатости стенок,
является функцией только числа Рейнольдса
и определяется для труб круглого сечения
по закону
.
Верхней границей этой области является
число Re
= 2000. Потери напора в этой области
пропорциональны скорости в первой
степени.
В диапазоне Re = 2000 4000 = 2,7/Re0,53.
В диапазоне Re = 4000 100000 = 0,3164/Re0,25.
Если толщина ламинарного подслоя меньше высоты выступов шероховатости , то коэффициент гидравлического трения (2):
.
(2)
При
разрушении ламинарного подслоя
не зависит
от числа Re:
