Материал: 3474
16
Рис. 9 Рабочий лист лабораторной работы № 3
17
Рис. 10 Графики зависимости скорости жидкости от Re, работа № 3
18
Лабораторная работа № 4
Исследование законов сохранения энергии и сохранения массы применительно к потоку жидкости
В качестве исходных данных работы выступают показания пьезометров (Пn) и скоростных трубок Пито (ТПn), см.
На основе полученных экспериментальных данных производят расчет следующих величин.
Скорость жидкости в сечениях 1, 3, 5 определяется из уравнения Бернулли для случая горизонтального расположения трубы:
2Vgi = (H ТПi − H Пi ) 10−2 , м,
из которого получается формула Торичелли
Vi = 2g(H ТПi − H Пi ) 10−2 , м,
где g – ускорение свободного падения, м/с2; НТПi – полный напор в i-й трубке
Пито, см; НПi – статический напор в i-м пьезометре, см. |
|
Расход жидкости для сечений 1, 3, 5 определяется |
по формуле |
Qi =ωi Vi , м3/с, |
|
где ωi – площадь сечения канала (трубки Вентури), м2. |
|
Площадь сечений 1, 5 определяется формулой |
|
ω1,5 =ωmax = a bmax , м2, |
|
где а – ширина канала (величина постоянная, а = 0,01 м); bmax – максимальная высота канала (bmax = 0,03 м).
Площадь сечения 3 определяется как
ω3 =ωmin = a bmin , м2,
где bmin – минимальная высота канала (bmin = 0,03 м).
Среднее значение расхода жидкости вычисляется на основании форму-
лы
Qср = Q1 +Q3 +Q5 , м3/с.
3
Гидравлические потери в канале на участках 1-5 можно определить на основании разностей полных напоров в системе в заданных сечениях:
hW = (H ТП1 − H ТП5 ) 10−2 , м.
Величина К определяется по формуле
К = hW , с/м2.
Qср2
Результаты расчетов отображаются в соответствующей таблице на рабочем листе (рис.11).
Для лучшего понимания изменения статического и полного напоров приведены графики их изменения во всех пяти сечениях (рис. 12, 13). Из графиков видно, что скоростной и статический напор компенсируют друг друга.
19
Рис. 11 Рабочий лист лабораторной работы № 4
20
Рис. 12 Графики гидростатических напорных линий (Лабораторная работа № 4)