Обработка и анализ экспериментальных данных.

 

Результаты проведенных измерений позволяют определить потери на местных сопротивлениях и рассчитать коэффициенты их гидравлического сопротивления при различных скоростях течения жидкости. Расчеты проводятся для каждого режима и их результаты заносятся в таблицу 6.3.

1. Потери напора на одном повороте трубопровода

,

где h2 и h3 – показания пьезометров П2 и П3 соответственно, м.

2. Потери напора на диафрагме

,

где h4 и h5 - показания пьезометров П4 и П5 соответственно, м.

3. Объем жидкости, прошедшей через сечение трубопровода за время равен:

W = S.y,

где S = 0,05 м2 – площадь зеркала воды в мерном баке;

y – разность уровней воды в мерном баке, м.

4. Расход воды через трубопровод

 

.

5. Средняя скорость воды в трубопроводе равна

,

где – площадь живого сечения трубопровода (d = 0,01 м), м2.

6. Число Рейнольдса

,

где – коэффициент кинематической вязкости воды, зависящий от температуры, м2/с. Величина может быть определена по эмпирической формуле Пуазейля:

,

где t – температура воды, 0С.

Для сокращения вычислений можно при определении воспользоваться таблицей:

Таблица 6.1.

  t, 0C                    
  ,×106,м2/с   1,39   1,35   1,31   1,27   1,24   1,21   1,18   1,15   1,12   1,09

 

7. Коэффициенты местных сопротивлений определяются следующим образом

a. для резкого поворота: ;

b. для диафрагмы : .

8. Коэффициент расхода диафрагмы определяется как

,

где - площадь проходного сечения диафрагмы, м2.

Диаметр отверстия dД = 0,65.10-2 м.

 

Форма и содержание отчета.

 

1. Задачи исследования

2. Принципиальную схему установки с обозначениями основных элементов и их расшифровкой.

3. Результаты измерений, занесенные в таблицу 6.2.

4. Расчетные формулы с расшифровкой входящих в них величин.

5. Результаты обработки экспериментальных данных, занесенные в таблицу 6.3.

6. Совмещенные графики зависимостей и .

7. Расходную характеристику диафрагмы, выполненную в виде графика зависимости .

Контрольные вопросы

 

1. Как получить из уравнения Бернулли формулы вычисления, использованные в данной работе?

2. Какую информацию для практического применения можно извлечь из графиков и ?

3. Как можно использовать местное сопротивление в качестве расходомера?

4. Как связаны между собой потери напора в местном сопротивлении и разница давлений до и после него?

5. Что характеризует коэффициент Кориолиса?

6. Трубка Пито и расходомер Вентури: принципиальные схемы и принцип работы.

Приложение

Таблица 6.2.

 

№ п./п.   h2, м   h3,м   h4,м   h5,м   y,м   ,с   t,0C
             
             
             
             

 

Таблица 6.3.

 

№ п./п.   hWрn, м   hwД,м   W, м3   Q, м3/с   V, м/с       Re  
                 
                 
                 
                 

 

Лабораторная работа № 7.