Порядок проведения опытов и обработки результатов

1. Открыть вентиль 8 для заполнения напорного бака 1 до наступления постоянного уровня (перелива).

2. Краном 9 установить максимально возможный расход воды, лимитируемый нижней отметкой выходного пьезометра на колене 5.

3. Записать разности напоров на участках с местными сопротивлениями.

4. Замерить время заполнения фиксированного объема мерного бака W и рассчитать расход и скорость потока: Q = W / t, м³/с; υ =4Q/πd , м/с.

5. Определить температуру воды и вязкость ν по справочной таблице.

Примечание. Опыты проводятся при двух расходах и скоростях течения: первый – при максимально возможном расходе, второй – при уменьшенном ~ на 10-15 %.

Обработка результатов

1. Определяются полные потери напора на каждом участке с МГС.                                                      

2. Из полных потерь h _wвычитаются потери по длине h_l, происходящие на стабилизирующем участке длиной l _c = 1 м (беретсяλ =0.11(Δ/d)^0.25_, Δ = 0,2-0,3мм),

откуда местные потери напора будут равны h _м = h _w – h _l.

3. Вычисляются опытные значения коэффициентов ζ = h _м 2g / υ², которые затемсравниваются с табличными, стандартными величинами.

  4. Рассчитываются эквивалентные длины местных сопротивлений и сравниваются со стандартными значениями: l _{э кв} = (ζ/λ) d.

5. По результатам измерений и расчетов строится график – напорная диаграмма трубопровода установки (рис.1).

Результаты измерений и расчетов заносятся в таблицу 1 (см. форму протокола).

В заключение делаются выводы по работе и оценивается степень отклонения опытных значений ζи l _экв от стандартных значений.

             Контрольные вопросы для подготовки

1. Чем вызваны потери напора в местных гидросопротивлениях?

2. Почему значения коэффициентов ζ чаще всего определяются опытным, а не расчетным путем?

3. В каком из местных сопротивлений – поворот, вентиль. пробочный кран – коэффициент сопротивления больше и почему?

4. Как изменится коэффициент местного сопротивления ζ для пробочного крана и вентиля при их частичном прикрытии?

5. Что такое эквивалентная длина местного сопротивления?

6. Как в работе определяются потери напора на местных сопротивлениях?

7. Как в работе определяется расход и скорость потока?

8. Для чего в работе определяют температуру воды?

9. Как зависит коэффициент ζ от числа Рейнольдса? Что такое автомодельность по числу Рейнольдса?

10. Как определяется в работе общий коэффициент сопротивления трубопровода и какой принцип выражает расчетная зависимость?

11. Что показывает напорная диаграмма трубопровода?

Примеры тестовых заданий

1. Эквивалентная длина местного гидравлического сопротивления – это…

Варианты ответов:

1) Протяженность трубопровода с МГС; 2) Длина участка, на котором h _l = h _м;

2) Длина участка без МГС; 4) Длина участка трубы перед МГС.

2. Автомодельность коэффициента ζ по критерию Рейнольдса – это …

Варианты ответов:

1) Независимость коэффициента ζ от изменения Re; 2) Влияние Re на значение коэффициента ζ; 3) Взаимосвязь значений Re и ζ в потоках вязких жидкостей.

3. Как влияет скорость турбулентного потока на коэффициент ζ?

    Варианты ответов:

1) ζ возрастает с увеличением скорости; 2) ζ уменьшается при увеличении скорости;

3) ζ остается постоянным и не зависит от скорости.

 4, Общий коэффициент сопротивления трубопровода с местными сопротивлениями выражает принцип …

Варианты ответов:

1) возрастания потерь напора; 2) сложения потерь напора; 3) независимости потерь напора от числа сопротивлений; 4) взаимного влияния МГС друг на друга.

 

Форма отчета

 

Уральский федеральный университет

Кафедра Гидравлики

 

ОТЧЕТ
по лабораторной работе № 5

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ

МЕСТНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ»

 

 

Студент(ка)______________                          Оценки: - Тест…………………

Группа_______________                                                 - Отчет …………………..

Дата_________________                                                 Общая ….…………

                                                     Преподаватель__________________

Таблица результатов измерений и расчетов

Величины и их размерности

Кран