Материал: Практикум по напорной гидравлике и гидромашинам учебное пособие

Скачать

Заказать новую работу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Описание установки


Установка (рис. 6) представляет собой трубопровод переменного сечения с напорным баком, вода в который подается по питающему трубопроводу открытием вентиля. Напорный бак снабжен переливным устройством для поддержания уровня воды на постоянной отметке, чтобы обеспечить в трубопроводе переменного сечения установившееся движение жидкости. К сечениям I‒I и II‒II трубопровода переменного сечения подключены пьезометры и скоростные трубки для измерения

величин ???? + ????

????????

и ???? + ????

????????

+ ????2. Величина расхода воды в трубопроводе

2????

переменного сечения регулируется вентилем. Для измерения расхода воды имеются мерный бак и секундомер [6, 11].



???? , ????2

Цель работы


  1. Определить опытным путем и методом вычислений слагаемые ????,

уравнения Д. Бернулли для сечений I‒I, II‒II, III‒III, а также потери

???????? 2????

полного напора ℎ????1−3 между сечениями I‒I и III‒III.

  1. Вычислить средние скорости потока ʋ и отвечающие им

скоростные напоры ????2

2????

для указанных живых сечений потока жидкости.

  1. Построить в масштабе по опытным данным пьезометрическую линию и линию полного напора.





Рис. 6. Схема установки для экспериментальной иллюстрации слагаемых уравнения Д. Бернулли

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных


  1. При закрытом регулировочном вентиле открыть питающий вентиль для заполнения напорного бака и трубопровода переменного сечения водой. При этом следует обратить внимание на уровни воды в пьезометрических и скоростных трубках. Эти уровни при отсутствии воздуха в системе должны быть на одной отметке.




  1. Открыть регулировочный вентиль так, чтобы трубопровод переменного сечения работал полным сечением, а уровень воды в напорном баке был постоянным.

  2. Измерить с помощью мерного бака и секундомера расход воды. Затем измерить геометрические высоты z центров тяжести сечений I‒I, II‒II и III‒III относительно плоскости сравнения 0‒0, отмеченной на установке.

  3. Определить по шкалам отметки уровней воды в пьезометрах и скоростных трубках в сечениях I‒I и II‒II. Результаты всех измерений записать в табл. 3.

  4. Выполнить все вычисления, предусмотренные табл. 3. Для сечения III‒III числовые значения величин (см. позиции 6 и 12…16) принять аналогичными сечению I‒I. Потери полного напора ℎ????2−3 (см. поз. 7) между сечениями II‒II и III‒III принять равными потерям напора ℎ????1−2 между сечениями I‒I и II‒II. Остальные величины для сечения III‒III (см. позиции 1, 3…5) следует определить с привлечением уравнения Д. Бернулли (12) и рис. 4, вычерченного в масштабе.

  5. Построить в масштабе по полученным данным линии полного напора и пьезометрическую.

  6. Дать заключение по результатам работы.



Дополнительная информация


по управлению виртуальной моделью (см. рис. 6)

  1. Для наполнения установки водой откройте кран подачи воды, щелкнув по нему левой кнопкой мыши.

  2. Кран изменения расхода регулируется левой и правой кнопками мыши.

  3. Для перемещения камеры к трубке щелкните по ней левой кнопкой мыши.

  4. Перемещение камеры осуществляется клавишами со стрелками и наведением мыши к краям экрана.

  5. Для перемещения камеры к пьезометрам щелкните по ним левой кнопкой мыши. В режиме работы с пьезометрами можно перемещать камеру вертикально с помощью клавиш со стрелками и мыши.

  6. Для перехода к замеру расхода щелкните по устройству перелива

воды.

  1. Для замера расхода щелкните левой кнопкой мыши по

появившемуся на экране секундомеру.

  1. Возврат камеры в каждое предыдущее положение осуществляется щелчком правой кнопки мыши.




  1. Более полную информацию по управлению можно получить в левом верхнем углу экрана, когда камера находится в отдаленном положении, нажав и удерживая кнопку 1 или 2 на клавиатуре.



Основные контрольные вопросы к лабораторной работе № 3


  1. Поясните геометрический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли.

  2. Поясните энергетический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли.

  3. Как называется коэффициент , входящий в уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости, что он учитывает, от чего зависит его величина и каков его физический смысл?

  4. Объясните, чем обусловлены потери полного напора и каков их энергетический смысл.

  5. Поясните, что понимают под термином «удельная энергия».

  6. Объясните термины «местная скорость» и «средняя скорость» и укажите, как определяют эти скорости.

  7. Поясните, что такое скоростная трубка и трубка Пито ‒ Прандтля.

  8. Поясните, что такое линия полного напора и пьезометрическая линия; что будут представлять собой эти линии при равномерном движении реальной жидкости.

  9. Что понимают под термином «живое сечение потока жидкости»?

  10. Охарактеризуйте движение жидкости на пути между сечениями

I‒I…II‒II, исходя из классификации движений жидкости.
Рекомендуемая литература к лабораторной работе № 3 [1–6].
Таблица 3

Результаты измерений и вычислений по лабораторной работе № 3



№ п/п

Наименования и обозначения измеряемых и вычисляемых величин

Ед. изм.
Результаты измерений

и вычислений

I‒I
II‒II
III‒III

1
Геометрические высоты центров тяжести сечений
м









2
Расстояния между центрами тяжести сечений

l(i+1) ‒ li
м



0,104
0,104




3
Отметки уровней воды в пьезометрах, т. е.

гидростатические напоры ???????? + ????????

????????

м










4
Отметки уровней воды в скоростных трубках, т. е. полные напоры ???? = ???? + ???????? + ????2

????

???? ???? ???????? 2????

м









5
Пьезометрические высоты ℎ???????? = ???????? + ???????? − ????????

????????
м









6
Скоростные высоты ℎ = ???? 2 = ???? − ???? + ????????

????

???????? 2???? ???? ???? ????????
м










7
Потери полного напора на пути между соседними живыми сечениями струйками

ℎ????????−(????+1) = ???????? − ????????+1

м












8
Суммарные потери полного напора

ℎ????????−???????????? = ℎ????????−???????? + ℎ????????????−???????????? = ???????? − ????????????????
м









9
Объем воды в мерном баке W
м3



10
Продолжительность наполнения объема W в мерном баке t
с



11
Расход воды в трубопроводе Q=W/t
м3/с



12
Диаметр сечения di
м









13
Площадь сечения Si = πd2/4
м2









14
Средняя скорость движения воды υ= Q/S
м/с









15
Скоростная высота, отвечающая средней скорости,

υi2/2g
м










16
Относительное отклонение скоростных высот

???? 2 ????2

2 ???? −2????

???? ????

2 · 100

????????

2????

%









Примечания:

  1. Для сечения III–III числовые значения величин (см. поз. 6 и 12…16) те же, что и для сечения I–I.

  2. Потери полного напора ℎ????????−???????? (см. поз. 7) между сечениями II–II и III–III принять равными потерям напора между сечениями I–I и II–II.

  3. Остальные величины для сечения III–III (см. поз. 1, 3…5) следует определить с привлечением уравнения Д. Бернулли (см. уравнение (12)) и рис. 4, вычерченного в масштабе.



Источник: https://tut-files.ru/previewfile/4603

Смотрите также:

Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии