ИССЛЕДОВАНИЕ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1.

ДЕМОНСТРАЦИЯ ОСНОВНОГО УРАВНЕНИЯ ГИДРОСТАТИКИ.

Цель лабораторной работы:

1.Ознакомление с понятиями абсолютного гидростатического давления и избыточного давления.

2. Ознакомление с приборами измерения давления и принципом их действия.

3. Измерение давления с помощью приборов и перевод результатов в единицы СИ.

4. Расчет абсолютного гидростатического давления.

Порядок выполнения роботы.

1. По барометру-анероиду определяется атмосферное (барометрическое) давление.

2. В трубе с помощью насоса создается манометрическое (избыточное) давление и замеряются показания пружинного манометра.

2. Потом создается вакуумметрическое давление и замеряются показания пружинного вакуумметра.

3. В стеклянном ящике создается избыточное давление, измеряется разница уровней столбцов воды в U-образном мано-вакуумметре, см вод.ст.

При определении показаний приборов необходимо принимать во внимание единицы измерения каждого прибора.

4. Измеряются расстояния от дна резервуара до пъезометров Z1, Z2, Z3.

5. Определяется барометрическое давление в СИ – абсолютное атмосферное давление, Па.

6. Показания манометров и вакууметров переводятся в систему СИ, при этом:

P = ρ·g·h – для перевода из м вод.ст. или м рт.ст. в паскали;

1 бар = 105 Па; 1 кгс/см2 = 98000 Па.

7. Рассчитывается абсолютное давление: Рабс=РБ+РМ или Рабс=РБ-РВ.

 

8. Определяются глубины погружений пьезометрических трубок hi=H-Zi. Н – глубина воды в резервуаре.

9. Вычисляется давления, измеряемые пьезометрами (гидростатическое давление в нижней точке пьезометра). Pi=P0+γhi, где Ро – давление над поверхностью воды, Па.

10. Вычисленное давление переводится в м вод.ст. Н= Pi/γ.

11. Вычисляется гидростатическое давление на дно резервуара под каждым пьезометром.

 

Результаты измерений и вычислений заносим в журнал лабораторной работы

 

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

л/р. №1

 

Z1 Z2 Z3 h1 h2 h3 P1=P0+γh1 P2=P0+γh2 P3=P0+γh3 P1/γ P2/γ P3/γ Z1+ P1/γ Z2+ P2/γ Z3+P3/γ
                             

 

Вывод:

 

 

Работу выполнил: Работу проверил:

Дата: Дата:

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ

Цель работы

1. Исследование уравнения Бернулли по показаниям приборов. Z1+P1/γ+U1/2g=Z2+P1/γ+U2/2g+h1-2= Zі+Pі/γ+Uі2/2g+h1-3=const

2.Построении линии полного потенциального напора и линии полной удельной энергии для потока.

3. Определение удельной энергии потока в сечении.

Порядок выполнения работы.

1. Измерить диаметры труб и расстояния между пьезометрами.

2. Установить на трубопроводе постоянный расход Q. Измерить расход по расходомеру.


3. Определить по пьезометрам пьезометрические напоры Р/γ в каждом сечении. По показаниям динамических трубок определить полный напор в исследуемых сечениях.

 

4. По разности показаний динамических и статических трубок определяется скоростной напор (м вод.ст.) и скорость осевой струйки.

5. По полученным результатам для осевой струйки построить пьезометрическую линию, полной удельной энергии, определить потери полной удельной энергии, полного потенциального напора, гидравлический и пьезометрический уклоны.

6. Определить скорость и скоростной напор для потока, приняв коэффициент Кориолиса α=1,1. Определить значения полной удельной энергии в сечениях по средней скорости.

7. Провести анализ полученных результатов. Данные занести в журнал лабораторной работы. Сделать вывод.

 

 

л/р. №2.

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

п.п Наименования показателей Сечения
Показания пьезометров, м      
Показания динамических трубок, м      
Скоростной напор осевой струйки u2/2g=h, м.      
Скорость течения осевой струйки: U, м/с      
Расход воды по прибору: Q, м3/с      
Диаметры трубы в сечениях, м      
Средняя скорость для потока: v, м/с      
Скоростной напор по средней скорости: αv2/2g, м        
Полная удельная энергия для потока: Z+Р/γ+αv2/2g, м      
Расстояние между сечениями L, м    
Потери полной удельной энергии от начального сечения: ΔЕ, м    
Потеря полного потенциального напора: ΔР/γ, м    
Пьезометрический уклон: І    
Гидравлический уклон: і    
           

Вывод:

 

 

Работу выполнил: Работу проверил:

Дата: Дата:

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РОБОТА №3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ И КРИТЕЧЕСКОГО ЧИСЛА РЕЙНОЛЬДСА

 

Цель работы:

Установить режимы движения и определить число Рейнольдса, при котором изменяется режим движения.

1 – резервуар с водой

2 – трубка

3 – пипетка с краской

4 – бачок с краской

5 – вентиль

6 – вентиль

7 – мерний бак

 

 

Порядок выполнения работы

1. Открываем вентиль 5 для пропуска через трубу 2 небольшого расхода воды.

2. Открываем вентиль 6 для пропуска краски в поток воды, который движется по трубе 2.

3. с Помощью мерного бака 7 объемным способом измеряется расход воды.

4. Для каждого опыта измеряют температуру водs и находят коэффициент кинематической вязкости из зависимости ν = f (t).

5. Увеличивая степень открытия крана 5 и наблюдая за поведением струйки, определяется значения числа Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного режима движения потока к турбулентному.

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

№ п/п Показатель Ед. изм. Номер опыта
Внутренний диаметр трубы мм          
Площадь сечения м2          
Объем воды в мерном баке м3          
Время наполнения с          
Расход м3/с          
Средняя скорость в трубе м/с          
Температура воды ˚С          
Кинематическая вязкость м2/с          
Режим движения, наблюдаемый визуально            
Число Рейнольдса            

Вывод:

 

 

Работу выполнил: Работу проверил:

Дата: Дата:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПО ДЛИНЕ В ТРУБОПРОВОДЕ КРУГЛОГО СЕЧЕНИЯ

Цель работы.

1. Определить зависимость потерь напора от скорости течения в трубопроводе.

2. Определить зависимость коэффициента гидравлического трения от критерия Рейнольдса

3. Определить эквивалентную шероховатость трубопровода.

Порядок выполнения работы.

1. Для нескольких разных степеней открытия задвижки, постепенно уменьшая расход, определить расход Q и записать показания пьезометров. Согласно температуре определить коэффициент ν.

2. Для каждого из опытов рассчитаем среднюю скорость с помощью основного уравнения расхода и потери напора как разницу показаний пьезометров.

3. Для каждого из опытов рассчитать критерий Рейнольдса. , и по зависимости из формулы Дарси-Вейсбаха: вычислить коэффициенты гидравлического трения при различных расходах.

4. Построить график зависимости λ=f(Re).

5. Определить по графику зоны сопротивления, значение λ для квадратичной зоны сопротивления. Используя формулу определить значение эквивалентной шероховатости (при отсутствии на графике квадратичной зоны коэффициент шероховатости следует вывести из формулы Альтшуля: ). Сравнить значения коэффициента шероховатости со справочными, сделать выводы.

6. Сравнивая число Рейнольдса с шероховатостью определить зоны сопротивления и режимы движения. Данные занести в журнал лабораторной работы.

 

L = , d = , ν =

л/р. №4.

 

№ Показатель Ед. измерен Номер опыта
Разница показаний пьезометров м          
Объем за время t            
Расход воды м3/с          
Средняя скорость м/с          
Число Рейнольдса            
Коэффициент гидравлического трения            
Зона сопротивления и режим движения              
Коэффициент шероховатости Δ, мм            

ЖУРНАЛ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Вывод:

 

 

Работу выполнил: Работу проверил:

Дата: Дата:

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5