Материал: ПРИМЕР_ЛР_Уравнение Д.Бернулли (1)
ПРИМЕР выполнения (06/04/2020) |
Стр. 6 |
Лабораторная работа «Уравнение Даниила Бернулли» |
|
6)Потеря напора на каждом рассматриваемом участке между соседними пьезометрами равна разности напоров в начале и в конце рассматриваемого участка:
1−2 = 1 − 2 = 96,39 − 94,39 = 5,00 см2−3 = 2 − 3 = 94,39 − 83,54 = 7,85 см3−4 = 3 − 4 = 83,54 − 84,39 = 2,45 см4−5 = 4 − 5 = 84,39 − 74,39 = 10,00 см
7)Пьезометрический уклон |
|
для |
каждого |
участка вычисляется по |
||||||||||||||||||||
|
∆УПЭ |
|
( + |
|
)−( |
|
|
|
+ |
+1 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
формуле: = |
= |
|
|
|
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1−2 |
|
= |
95,00 − 90,00 |
= 0,4000 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
2−3 |
|
= |
90,00 − 30,00 |
= 3,0000 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
3−4 = |
30,00 − 80,00 |
= −2,5000 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
4−5 |
|
= |
80,00 − 70,00 |
= 4,0000 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|||||
8) Гидравлический |
|
уклон |
|
|
|
для |
каждого |
участка трубопровода |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
∆ПУЭ |
|
|
− |
|
|
|
|
|
||||||||||
вычисляется по формуле: = |
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
+1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
4−2 = |
|
96,39 − 94,39 |
= 0,4000 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
2−3 = |
|
94,39 − 83,54 |
= 0,3923 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
3−4 = |
|
83,54 − 84,39 |
= 0,4077 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
84,39 − 74,394−5 = 400 = 4,0000
Все результаты измерений и вычислений заносятся в таблицу 1.
Таблица 1.
№ опыта
1
2
3
4
5
d
см
2,5
2,5
1,0
2,5
2,5
|
V |
|
см2 см/с
4,91 50,92
4,91 50,92
0,79 316,46
4,91 50,92
4,91 50,92
Z
см
25
25
25
25
25
p |
V |
|
2 |
|
2g |
|
см |
см |
70,00 |
|
1,39 |
|
65,00 |
1,39 |
5,00 |
53,54 |
55,00 |
1,39 |
45,00 |
1,39 |
|
|
+ |
|
|
H |
|
|||
|
|
|
|
см |
см |
95,00 |
|
96,39 |
|
90,00 |
91,39 |
30,00 |
83,54 |
80,00 |
81,39 |
70,00 |
71,39 |
|
|
№ участка
1-2
2-3
3-4
4-5
hw |
i |
I |
L |
|
|
|
|
см |
- |
- |
см |
5,00 |
|
|
|
0,1000 |
0,1000 |
50 |
|
7,85 |
0,3923 |
3,0000 |
20 |
2,15 |
0,1077 |
-2,5000 |
20 |
10,00 |
0,1000 |
0,1000 |
100 |
|
|
|
|
ПРИМЕР выполнения (06/04/2020) |
Стр. 7 |
Лабораторная работа «Уравнение Даниила Бернулли» |
|
Характер линий Р-Р и Н-Н при проведении лабораторной работы показан на рис.6.
Рис.6. Пьезометрическая и напорная линия в установке трубопровода переменного сечения
Заполнив таблицу 1, необходимо вычертить на листе миллиметровой бумаги формата А4 схему трубопровода и пьезометров, нанести на ней пьезометрические и скоростные высоты, построить напорную линию H-H (красным цветом) и пьезометрическую линию Р-Р (зелёным цветом) с указанием соответствующих значений в каждом сечении.
Нанести плоскость сравнения О-О, ось трубопровода и непосредственно сам трубопровод с указанием диаметров, обозначить живые сечения и длины участков.
Пример оформления трубопровода переменного сечения с нанесённой напорной линией Н-Н и пьезометрической линией Р-Р приведён на рис.7. Горизонтальный масштаб чертежа можно принять Мг1:20 (в 1 см – 20 см), вертикальный масштаб – Мв1:10 (в 1 см – 10 см).
ПРИМЕР выполнения (06/04/2020) |
Стр. 8 |
Лабораторная работа «Уравнение Даниила Бернулли» |
|
Рис. 7. Напорная и пьезометрическая линия для трубопровода переменного сечения
В заключение лабораторной работы следует проанализировать с помощью уравнения Д.Бернулли для каждого участка: а) изменение удельной кинетической энергии (увеличивается, уменьшается или остаётся постоянной), б) изменение удельной потенциальной энергии (увеличивается, уменьшается или остаётся постоянной), в) изменение полной удельной механической энергии (увеличивается, уменьшается или остаётся постоянной), а также г) знак гидравлического уклона (положительный или отрицательный) и д) знак пьезометрического уклона (положительный или отрицательный). Для этого необходимо заполнить таблицу 2. В выводах написать полный анализ уравнения Д.Бернулли.
Таблица 2. Анализ уравнения Даниила Бернулли
|
Удельная |
Удельная |
ПОЛНАЯ |
Пьезометрический |
Гидравлический |
|
участок |
кинетическая |
потенциальная |
удельная |
|||
уклон |
уклон |
|||||
|
энергия |
энергия |
энергия |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
4-2 |
const |
↓ |
↓ |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
↑ |
↓ |
↓ |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
3-4 |
↓ |
↑ |
↓ |
— |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
4-5 |
const |
↓ |
↓ |
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
ПРИМЕР выполнения (06/04/2020) |
Стр. 9 |
Лабораторная работа «Уравнение Даниила Бернулли» |
|
ВЫВОДЫ:
1)Ознакомились с энергетическим смыслом уравнения Д. Бернулли
2)Ознакомились с геометрическим смыслом уравнения Д. Бернулли и его графическим изображением
3)Провести анализ уравнения Д. Бернулли на примере трубопровода переменного сечения:
a)Удельная кинетическая энергия – может оставаться постоянной, уменьшаться или увеличиваться (при переходе потенциальной энергии в кинетическую)
b)Удельная потенциальная энергия – может уменьшаться или увеличиваться (при переходе кинетической энергии в потенциальную)
c)Полная удельная энергия - только уменьшается, так как в реальном мире движение жидкости всегда идёт с потерей энергии
d)Пьезометрический уклон – может быть положительным (когда потенциальная энергия уменьшается) и отрицательным (в случае, когда потенциальная энергия увеличивается)
e)Гидравлический уклон – всегда положительный, так как полная удельная энергия всегда уменьшается.
4)Построили напорную и пьезометрическую линии для трубопровода переменного сечения (на мм)