Формула Дарси

№ п/п	Измерено	Вычислено
U1	U2	I		Rл	P1	P2		h	RН
В	В	мА	В	Ом	Вт	Вт	Вт	%	Ом
		24,8	0,136	5,2	38,24	4,08	3,37	0,71	82,6	182,35
		23,8	0,162	6,2	38,27	4,86	3,86		79,4	146,91
		22,3	0,2	7,7	38,5		4,46	1,54	74,3	111,5
			0,266		37,59	7,98	5,32	2,66	66,7	75,19
		14,8	0,4	15,2			5,92	6,08	49,3
			0,8		37,5

Расчетные формулы:

| | | | | |

Величина эквивалентных сопротивлений потребителей:

По данным измерений и расчётов строим графики:

U₂ = f(I); h = f(I); = f(I); = f(I).

 

Выводы:

По построенным графикам видно, что в конце линии U ₂, КПД, ΔP и ΔU линейно зависят от силы тока I; напряжение U ₂ падает от 13.60 до 0 В, КПД от 100% до 0. ΔP возрастает от 0 до 3,67, разница напряжений ΔU возрастает от 0 до 13,60 В.

В режиме холостого хода сопротивление цепи стремится к бесконечности, сила тока при этом равна 0 А, КПД равно 100%. В режиме короткого замыкания сопротивление нагрузки равно 0, при этом сила тока достигает наибольшего значения

 

Контрольные вопросы и задания.

 

1. Нарисуйте схему передачи электроэнергии от генератора электростанции до потребителя.

2. Каким напряжением выгодно передавать заданную мощность (высоким или низким) и почему?

3. Что такое потеря напряжения в линии? Как её можно определить?

4. 0т чего зависит потеря мощности в ЛЭП?

5. Что такое коэффициент полезного действия линии и как он определяется?

6. Как найти сопротивление линии электропередачи?

7. Какие отклонения напряжения на зажимах электроприемников допускаются ГОСТом?

8. Расскажите о цели, порядке выполнения лабораторной работа.

9. Как определить сопротивление потребителей?

 

 

Формула Дарси

h=λ·l/d·Vср²/2g

где λ- коэффициент гидравлического сопротивления,

l- длина трубы,

d- диаметр трубы,

vср- средняя скорость жидкости по трубе.

Средняя скорость:

Vср=4Q/π·d²;

Число Рейнольдса:

Re=4Q/π∙d∙ν;

Теоретический коэффициент сопротивления:

λт=64π·d·ν/4Q=16π·ν·d/Q;

Практический коэффициент сопротивления:

λп=hс·d ·2g·π²/l·16Q²= hс·d ·g·π²/l·8Q².

Постоянные величины:

d=4·10‾³ м g=9,81 м/с² l=1,2 м ν=1,1∙10‾ м²/с

 

Опытные данные:

№опыта
Q∙10‾, м³/с	9,5		7,5	5,5	2,7
hс·10‾, м					7,2

Вычисления теоретического и практического коэффициента сопротивления:

1. Re=4·9,5·10‾ /3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ =3024

λт=16·3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ /9,6·10‾ =0,023

λп=38·10‾ ·9,81·3,14²·1024·10‾ /1,2·8·9,5²·10ˉ =0,043

 

2. Re=4·8·10‾ /3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ =2315

λт=16·3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ /8·10‾ =0,028

λп=30·10‾ ·9,81·3,14²·1024·10‾ /1,2·8·8²·10‾ =0,048

 

3. Re=4·7,5·10‾ /3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ =2170

λт=16·3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ /7,5·10‾ =0,029

λп=22·10‾ ·9,81·3,14²·1024·10‾ /1,2·8·7,5²·10‾ =0,04

 

4. Re=4·5,5·10‾ /3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ =1592

λт=16·3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ /5,5·10‾ =0,04

λп=14·10‾ ·9,81·3,14²·1024·10‾ /1,2·8·5,5²·10‾ =0,048

 

5. Re=4·2,7·10‾ /3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ =3024

λт=16·3,14·4·10‾ ·1,1·10‾ /2,7·10‾ =0,023

λп=7·10‾ ·9,81·3,14²·1024·10‾ /1,2·8·2,7²·10‾ =0,043

Оценим погрешность:

.

Очевидно, что данная погрешность получается из-за неточности измерения, а именно, человеческий фактор, т.к. именно человек включал и выключал секундомер, неточность снятия показаний с установки.

Вывод:

В процессе выполнения лабораторной работы мы ознакомились с видами местных сопротивлений, научились определять коэффициент гидравлического сопротивления при ламинарном режиме и получили зависимости коэффициентов сопротивлений от числа Рейнольдса.