Побудова ліній п’єзометричного і гідродинамічного напору для трубопроводу змінного перерізу

мета роботи: експериментальне вивчення рівняння Бернуллі, визначення питомої енергії потоку рідини та побудови ліній п’єзометричного і гідродинамічного напорів.

загальні відомості

Енергія, яку має одиниця маси рідини, визначена відносно довільно вибраної горизонтальної поверхні, називається питомою енергією. Повна питома енергія (гідродинамічний напір) потоку рідини, що протікає через даний перетин труби, визначається з виразу

, (2.1)

де z – питома потенціальна енергія положення, тобто відстань від площини порівняння до центру перетину трубопровода (геометричний напір);

- питома потенціальна енергія тиску, тобто висота, на яку підніметься рідина під дією тиску р (п’єзометричний напір);

- питома кінетична енергія (швидкісний напір).

Під час руху рідини мають місце втрати енергії. Зв’язок між питомими енергіями потоку, що протікає через будь-які два перетини (наприклад І і ІІ) виражається рівнянням Бернуллі:

. (2.2)

Ліва частина рівняння (2.2) – це повна питома енергія потоку (гідродинамічний напір) в першому перетині. Сума перших трьох членів правої частини – повна питома енергія потоку в другому перетині, а h_w – втрати енергії (напору) при русі рідини між вказаними перетинами.

Завдання

1. Експериментально визначити п’єзометричний, швидкісний і гідродинамічний напори потоку рідини в контрольних перерізах досліджуваного трубопроводу;

2. Визначити втрати напору на ділянках трубопроводу між контрольними перерізами;

3. Побудувати лінії п’єзометричного і гідродинамічного напору;

4. Розрахувати середню швидкість руху рідини та швидкісний напір в контрольних перерізах і порівняти з експериментальним значенням.

5. Визначити п’єзометричний та гідравлічний ухили між контрольними перерізами.

6. Проаналізувати і оцінити отримані результати.

питання для самопідготовки і контролю

1. Напишіть рівняння Бернуллі для потоку ідеальної рідини.

2. Напишіть рівняння Бернуллі для потоку в’язкої рідини.

3. Що таке геометричний, п’єзометричний, швидкісний і гідродинамічний напір?

4. У чому полягає геометричний та енергетичний зміст рівняння Бернуллі?

5. Що таке гідравлічний та п’єзометричний ухил?

6. Якими приладами можна визначити п’єзометричний та швидкісний напори?

7. У чому полягає принципова відмінність п’єзометричної трубки від трубки Піто?

Таблиця 2.1 - Визначення витрати рідини об’ємним способом

Таблиця 2.2 - Визначення показників напору та питомої енергії потоку рідини

По-каз- ник

Назва

Позначення або Формула

Оди- ниці виміру

№ контрольних перерізів

Експериментальний

1.Відстань між перерізами

li

м

0,6

3,88

0,3

3,05

0,65

2,55

0,09

2,75

2.Діаметр трубопровода

d

м

3.Площа поперечного перерізу

w = pd2/4

м2

4.Геометричний напір

z

м

0,875

0,730

0,650

0,630

0,565

0,554

0,507

0,497

0,475

5.Покази п’єзометра

м

6.П’єзометричний напір

м

7.Покази трубки Піто

м

8.Швидкісний напір

hv=hпт– hпз=u2/2g

м

9.Гідродинамічний напір

м

10.Втрати п’єзометричного напору

Dhп=hпі-1 – hпі

м

11.Втрати гідродинамічного напору між перерізами

Dhw=Hi-1 - Hi

м

Розрахований

12.Середня швидкість потоку рідини в перетинах труби

u = Qe /w

м/с

13.Швидкісний напір

м

14.П’єзометричний ухил

Іп = Dhп/li

м

15.Гідравлічний ухил

іw =D hw/li

м

Напір, м

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Загальні висновки з роботи

Робота виконана _______________ ________________

^{(Дата) (Підпис)}

Робота здана ____________ _____________ ________________

^{(Дата) (Оцінка) (Підпис)}

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Поиск по сайту: