Послідовність виконання роботи. Схема експериментальної установки зображена на рис

 

Схема експериментальної установки зображена на рис. 4.2. Установка складається з наступних елементів:

 

1,2,3,4,5,6 – Реєструючи вторинні 12,14,16,18,20,21 – Електричні

прилади диференціальні манометри

7. Витратний бак 13. Нормальне сопло

8. Регулюючий вентиль 15. Пробковий кран

9. Відцентровий насос 17. Вентиль

10. Водомірний лічильник 19. Засувка

11. Камерна діафрагма

 

Лабораторна робота з визначення коефіцієнта гідравлічного опору по довжині потоку виконується наступним чином.

1. Підключити до електричної мережі вторинний реєструючий прилад 6, електричного диф. манометра 21, включити відцентровий насос 10 і регулювальним вентилем 8 установити таку подачу рідини в трубопровід, за якої перепад тиску (∆Р) на прямолінійній ділянці А – Б склав би 90% - 95% за шкалою реєструючого вторинного приладу 6. Потім, орієнтуючись за шкалою водомірного лічильника 10 відповідного об’єму W=0,01 м³/частку, фіксують час (t) проходження рідини в кількості 0,1м³. Час вимірюють у секундах (сек). Вимір часу повторюють 2-3 рази для більш точного результату. Дослід повторити 2-3 рази, заздалегідь кожного разу зменшивши подачу рідини в трубопровід так, щоб перепад тиску на прямолінійній ділянці зменшився на 40%-50%, але далі величина перепаду тиску (∆Р) не повинна бути менше 30% - го значення максимального свідчення шкали приладу, на якій це 30%-ве обмеження позначене чорною суцільною лінією внизу зліва.

Довжина прямолінійної ділянки (А – Б) експериментальної установки дорівнює 5 м. Діаметр трубопроводу d = 0,052 м. Режим руху рідини визначається за числом Рейнольдса, яке розраховується за формулою (4.3).

Коефіцієнт кінематичної в’язкості для води ν = 1·10^-6 м²/сек (при t˚= 20˚С).

2. Використовуючи результати вимірювань, визначити величину коефіцієнта гідравлічного опору по довжині потоку, перетворивши формулу 4.1. наступним чином:

оскільки , то:

, (4.12)

 

де ρ – густина рідини (води), кг/м³;

∆Р – перепад тиску на прямолінійній ділянці, Па, а середня швидкість u _ср розраховується за формулою (4.4.), вважаючи що , м³/сек.

3. Результати експериментальних даних і розрахунків звести в табл.4.2.

 

Таблиця 4.2

Таблиця експериментальних і розрахункових величин

 

№п п	Перепад тиску ∆Р, кПа	Свідчення лічильник W,м3	Час досліду t,сек	Витрати води Q,м3/се	Швидкість води, uср,м/сек	Число Рейнольдса, Re	Режим руху	Коефіцієнт λ

 

Питання для самоконтролю

 

1. Які чинники є причиною втрат тиску на прямолінійних ділянках трубопроводів?

2. За якою формулою визначаються втрати натиску на прямолінійних ділянках трубопроводу і як знаходяться величини, що входять у цю формулу?

3. Як визначається режим руху рідини в трубопроводі?

4. Який режим руху рідини називається турбулентним, а який ламінарним?

5. Від яких чинників залежить коефіцієнт гідравлічного опору?

6. За якою формулою визначається число Рейнольдса?

7. Що є причиною втрати натиску при ламінарному руху рідини?

8. Як впливає шорсткість на втрати натиску при ламінарному руху?

9. Що є причиною втрати натиску при турбулентному руху рідини?

10. У якому випадку технічні труби можна рахувати гідравлічно гладкими і за якою формулою можна визначити величину коефіцієнта λ для них?

11. У якому випадку технічні труби можна віднести до помірно шорстких і як визначити величину коефіцієнта λ для них?

12. У якому випадку технічні труби відносять до труб з розвиненою шорсткістю і як визначити величину коефіцієнта λ для них?