|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Експериментальне дослідження рівняння Бернуллі для краплинної рідини
Мета роботи – шляхом досліджень перевірити правильність рівняння Бернуллі. Простежити за зміною і перерозподілом енергії під час зміни швидкості потоку.
4.1. Теоретичні відомості
Рівняння Бернуллі є основним рівнянням гідродинаміки. Воно становить закон збереження енергії, записаний для рухомої рідини. Звичайно в гідродинаміці користуються питомими видами енергії для одиниці маси, одиниці об’єму та одиниці сили ваги. Рівняння Бернуллі для одиниці об’єму елементарного потоку без урахування втрат має вигляд: , (4.1) де Z – вертикальна координата розглядуваного перерізу; Р – п’єзометричний тиск; ν –швидкість течії рідини. Складові пропорційні потенціальній енергії, а –кінетичній енергії. Тиск Р пропорційний потенціальній енергії тиску. Такий вид енергії характерний тільки для руху суцільного середовища. Для реального потоку рідини рівняння Бернуллі має вигляд: , (4.2) де α1, α2 – коефіцієнти Коріоліса відповідно в першому і другому перерізах; Рпот1-2 – втрати енергії одиниці об’єму між першим і другим перерізами.
4.2. Опис установки
Для демонстрації рівняння Бернуллі використовується установка, що зображена на рис.4. Основним її елементом є труба змінного перерізу (рис.6), яка з'єднана з циліндричною трубою В і виходить з бака Б (див. рис. 4). Коли рідина переходить через трубу змінного перерізу, відбувається перетворення потенціальної енергії в кінетичну (під час звуження потоку), і навпаки – перетворення частини кінетичної енергії в потенціальну (під час розширення потоку). Включені в установку п'єзометричні трубки П показують значення потенціальної енергії тиску, а швидкісні трубки С – повну енергію потоку (за винятком втрат на тертя). Різниця між показниками швидкісної і п’єзометричної трубок дає значення кінетичної енергії .
Рис. 4
4.3. Послідовність виконання роботи
4.3.1. Установити за допомогою вхідного крана невеликі витрати рідини і записати покази приладів П і С. 4.3.2. Змінити витрати рідини і всі спостереження повторити. 4.3.3. Провести спостереження для трьох різних значень витрат рідини. Примітка. В усіх трьох випадках запис показів приладів проводити при усталеному русі потоку. Результати вимірів записати в табл. 4.1.
Таблиця 4.1
Перевірити дані експериментів за рівнянням Бернуллі. За даними табл. 4.1 побудувати графіки зміни потенціальної і кінетичної енергії та лінію втрат тиску (напору) на досліджуваній ділянці трубопроводу. Показати на графіку п'єзометричну лінію, лінію гідравлічних втрат і лінію повного напору. Показати також штрихуванням ділянку змінипотенціальної енергії і ділянку зміни кінетичної енергії.
Запитання для самоконтролю
1. Складові частини рівняння руху рідини. 2. Фізичний зміст рівняння Бернуллі для елементарного потоку. 3. Різниця між рівняннями Бернуллі для газів і краплинних рідин. 4. Особливості рівняння Бернуллі для в’язкої рідини. 5. Поняття коефіцієнта Коріоліса, його фізичний зміст.
Лабораторна робота № 5
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.) |