Порядок выполнения работы. 1. В начале занятий ознакомиться с лабораторной установкой:

1. В начале занятий ознакомиться с лабораторной установкой:

а) начертить, соблюдая основные пропорции, принципиальную схему сопротивления (пьезометры для наглядности разместить на вертикалях, проходящих через соответствующее сечение, рисунок 3.7);

б) показать на схеме диаметры d _а, d _б используемых участков трубопровода, расстояния l от характерного или среднего сечения местного сопротивления (сечения X) до ближайших сечений с пьезометрами, а по варианту Б — также длину и диаметр участков c равномерным потоком, имеющих такие же диаметры, что и в сечениях местного сопротивления;

в) показать на схеме плоскость сравнения (она проходит через нулевую линию шкалы пьезометров) и направление движения жидкости;

г) записать в таблицы номера начального и конечного сечений заданного сопротивления, диаметры этих сечений и их расстояние от характерного сечения X, номера пьезометров расходомера; по варианту Б записать также номера сечений и длину участков с равномерным потоком;

д) уточнить порядок взятия отсчетов по пьезометрам, место их записи в таблицах и доложить об этом преподавателю; предъявить также составленную схему сопротивления по заданному варианту и получить разрешение на запуск установки.

2. Запустить установку, вывести ее на рабочий режим, и, убедившись, что он установился (уровень воды в баке и показания пьезометров остаются постоянными), измерить и записать в таблицы 3.10, 3.11 и 3.13:

а) показания пьезометров (потенциальные напоры Н _п = z+ p/ γ) в начальном и конечном сечениях заданного местного сопротивления; по варианту Б — также показания пьезометров в начальном и конечном сечениях используемых участков с равномерным потоком;

б) показания пьезометров расходомера;

в) температуру воды t, º С.

3. Для определения полной потери напора в местном сопротивлении найти и записать в таблицы 3.10, 3.11, 3.12 и 3.13:

а) разность показаний пьезометров расходомера Δ H _п;

б) расход воды Q (по тарировочному графику);

в) среднюю скорость υ в начальном и конечном сечениях местного сопротивления с помощью уравнения неразрывности:

 

Q = υ S,

 

где S — площадь поперечного сечения потока;

г) число Рейнольдса для обоих сечений:

 

Rе = υ d/ ν,

 

где ν – кинематический коэффициент вязкости;

д) скоростные напоры Н _υ = α υ ² /2g, где коэффициент кинетической энергии α взять по справочным данным в зависимости от режима движения жидкости, т. е. от Rе;

е) полные напоры в сечениях Н = Н_п + H_υ = ;

ж) полную потерю h в заданном местном сопротивлении из уравнения Бернулли (3.23).

4. Для определения потерь напора по длине в местном сопротивлении найти и записать в таблицы 3.12 и 3.13:

Вариант А:

а) скоростной напор υ ² / 2 g, высчитанный по средней скорости;

б) число Рейнольдса из таблицы 3.10;

в) абсолютную эквивалентную шероховатость Δ по приложеию 4;

г) относительную гладкость d /Δ или соответствующую ей относительную шероховатость = Δ / d;

д) коэффициент гидравлического трения λ с помощью графика Г.А. Мурина (приложение 8);

е) потери напора по длине h _д на участках русла, входящих в местное сопротивление, по формуле Дарси–Вейсбаха (3.24) и сумму этих потерь Σ h _д.

Вариант Б:

а) потери напора h _р на участках равномерного потока согласно пояснению к формуле (3.25);

б) гидравлический уклон на участках равномерного потока по формуле (3.25);

в) потери напора но длине h _д на участках русла, входящих в местное сопротивление, по формуле (3.26) и сумму этих потерь.

5. Определить и записать в таблицу 3.10 для заданного местного сопротивления:

а) местную потерю напора h _м = h – h _д;

б) скоростной напор υ ² /2g, высчитанный по средней скорости в конечном сечении местного сопротивления;

в) опытное значение коэффициента местного сопротивления c помощью формулы (3.22);

г) справочное значение коэффициента местного сопротивления по приложению 10.

Таблица 3.10

Сопротивление (цвет, вид, вариант)

Сечение

d

S

H п

ν

t

υ

Re

H υ

H

h

h м

ζ

оп

спр

 

Таблица 3.11

Расходомер _______________________________ (название)
		Δ Н п	Q

 

 

Таблица 3.12 (вариант А)

Участок местного сопротивления	d	l		Re	Δ	Δ,	λ	h д	Σ h д
– х
х –

 

Таблица 3.13 (вариант Б)

Участок равномерного потока	d	l р	Сечение	Н п	h р	i	Участок местного сопротивления	d	l	h д	Σ h д
							– х
							х –

 

 

3.6 Практическое занятие
«Расчет короткого трубопровода»