Пункты 1 - 4 выполнять так же, как для установки №1.
5. Для определения путевого расхода Q путна участке равномерной раздачи (14 - 18) закрыть кран 3 (см. рис. 3) и с помощью секундомера определить время t 1, в течение которого мерный бак 4 (см. рис. 3) наполнится заданным объёмом W 1жидкости (0,05 м3). Цена деления на водомерном стекле 5 (см. рис. 3) - 0,01м3.
Чтобы не переполнить мерный бак, необходимо после измерения кран 3 (см. рис. 3) немедленно открыть.
6. Для определения транзитного расхода Q транззамерить время t 2, в течении которого через водомер 6 (см. рис. 3) пройдёт объём жидкости W 2= 0,05 м3.
7. Закрыть вентиль 2 (см. рис. 3).
Обработка результатов измерений
1. Определить объёмные расходы жидкости и записать их величины в таблицу.
Для установки №1
а) начальный объёмный расход Q нач= W 2/ t 2, см3/с;
б) путевой расход Q пут= W 1/ t 1, см3/с;
Таблица результатов измерений и расчётов
| Номера сечений трубопроводов | Величины | ||||||||
| Расход воды Q i, см3/с | Диаметр сечения d i, см | Площадь сечения w i, см2 | Скорость потока, vi, см/с | Гидростатический напор, zi+ p i/r g, см | Скоростной (динамический) напор, a iv i/2 g, см | Полный напор потока (по средней скорости), zi+ p i/r g + a iv i/2 g,см | Полный напор потока (по трубкам Пито), zi+ p i/r g + a iv i/2 g, см | Потери напора, D hW i, см | |
Объёмы воды, протекшей за время t 1= c, W 1= см3;
за время t 2= с, W 2= см3.
Примечания: 1. Для установки №1 число сечений равно 24, диаметры сечений: d 1= 4,55 см; d 2= 2,5 см; d 3-5,9-15= 7,3 см; d 6-8= 3,55 см;
d 16-24= 3,2 см.
2. Для установки №2 число сечений равно 20, диаметры сечений: d 1= 5 см; d 2= 2,5 см; d 3-5,9-13= 7,5 см; d 6-8= 2,5 см;
d 14-20= 2,8 см.
в) расходы жидкости в расчётных сечениях:
Q 1-16= Q нач; Q 17= Q нач- 0,1 Q пут; Q 18= Q нач- 0,3 Q пут;
Q 19= Q нач- 0,5 Q пут; Q20= Q нач- 0,7 Q пут; Q 21= Q нач- 0,9 Q пут;
Q 22= Q 23= Q 24= Q нач- Q пут.
Для установки №2
а) путевой расход Q пут= W 1/ t 1, см3/с;
б) транзитный расход Q транз= W 2/ t 2, см3/с;
в) расходы жидкости в расчётных сечениях трубопровода:
Q 1-13= Q пут+ Q транз; Q 14= Q 1-13 - 
Q пут; Q 15= Q 1-13- 
Q пут;
Q 16= Q 1-13- 
Q пут; Q 17= Q 1-13- 
Q пут; Q 18= Q 1-13- 
Q пут;
Q 19= Q 20= Q транз.
2. Рассчитать и записать в таблицу следующие величины:
vi= 
; 
; (z i + 
)+ ;
где ωi – площадь i -го сечения (см. таблицу), см2;
hw i= E 1- E i- потери напора между первым и i -м сечениями, см;
(E 1- E i) - полная удельная энергия, определённая по средней скорости, соответственно начального и последующих сечений, см.
3. Начертить профиль трубопровода (см. рис. 2 или 3), указав номера сечений.
4. В первом сечении отложить величину
E 1= 
(вычисленную по средней скорости) и провести линию начального напора.
5. Отложив в каждом сечении величину
(z i + )+ ,
построить график изменения полной удельной энергии (по средней скорости) - линию полного напора.
6. Отложив в каждом сечении величину z i +, построить график изменения удельной потенциальной энергии по длине потока – пьезометрическую линию.
7. Заштриховать площадь эпюры потерь напора по длине трубопровода (см. рис.1).
8. Оценить точность измерений. Для одного из сечений трубы (по указанию преподавателя) рассчитать максимальную относительную погрешность определения полной удельной энергии по средней скорости
δ E = 
= 
+ 2 
+ 2 
,
где Δ(z +) - абсолютная ошибка показания пьезометра, равная 0,5 цены деления прибора;
Δ W - абсолютная ошибка определения объёма, равная 0,2 цены деления шкалы мерного бака;
Δ t - принимается равной 0,5 цены деления шкалы секундомера.
Контрольные вопросы для подготовки.
1. Какой закон сохранения выражает уравнение Бернулли?
2. Каков геометрический и энергетический смысл каждого члена уравнения Бернулли в отдельности и всего уравнения в целом?
3. Какая скорость входит в уравнение Бернулли для потока реальной жидкости?
4. Что называется пьезометрическим, геометрическим, гидравлическим уклоном? Какой уклон может быть только положительным?
5. Как определяется в работе потенциальная и кинетическая энергия в сечениях потока? Как изменяется удельная потенциальная энергия по длине потока?
6. Как изменяется пьезометрическая линия для трубопровода переменного сечения при постоянном расходе жидкости? Что характеризует эта линия?
7. Как изменяется пьезометрическая линия трубопровода постоянного сечения на участке непрерывной раздачи?
8. Как определяется в работе скорость, расход и полная удельная энергия потока?
9. Как изменяется линия полного напора по длине потока для реальной жидкости?
10. Каким отрезком на диаграмме уравнения Бернулли характеризуется величина удельной кинетической энергии, потенциальной энергии положения и давления, потерь энергии между сечениями?
Демонстрация уравнения Бернулли
Составители Лаптева Наталья Ефимовна
Пастухова Лилия Германовна
Редактор Л.Ю. Козяйчева
ИД №06263 от 12.11.2001 г.
| Подписано в печать 16.03.2004 Формат 60х84 1/16 |
| Бумага писчая Плоская печать Усл.п.л. 0,70 |
| Уч.-изд.л. 0,42 Тираж 300 Заказ Цена «С» |
Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО УГТУ-УПИ
620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19
