Основные обозначения и геометрические

параметры трубопровода:

I – сужение трубопровода; VII – резкий поворот;

II – внезапное расширение; VIII – плавный поворот;

III – резкое сужение; IX – фланцевое соединение;

IV – диффузор; 1-18 – пьезометры; V – конфузор; 19 – напорный бак; VI – расширение трубопровода; 20 – расходомер индукционный ИР-51.

Длины линейных участков трубопровода:

l ₁ = 0,695 м; l ₂ = 0,515 м; l ₃ = 0,99 м; l ₄ = 5,75 м.

Диаметры трубопроводов:

d ₁ = 0,033 м; d ₂ = 0,028 м; d ₃ = 0,070 м.

 

Часть I. Построение диаграммы уравнения Бернулли

 

Цель работы – получить наглядное представление о законе сохранения энергии в потоке и превращении ее.

Теоретическая часть. Так как все члены уравнения Бернулли имеют размерность длины, то зависимость между членами уравнения наглядно изображается графически.

Для построения диаграммы уравнения Бернулли от произвольно выбранной плоскости сравнения 0-0 (рис.2.5) откладываем вверх над схемой трубопровода в рекомендуемом масштабе 1:10 в направлении каждого пьезометра 1-18 ординаты z + p/(rg) и, соединяя концы отрезков, изображающих пьезометрические напоры, получаем линию П-П, называемую пьезометрической линией, т.е. расстояние от плоскости сравнения до пьезометрической линии указывает в каждом сечении значение пьезометрического напора z + p/(rg), т.е. значение удельной потенциальной энергии. Откладывая далее вверх от пьезометрической линии значения скоростного напора ²/(2g), соответственно скорости в каждом сечении трубы, получаем линию гидродинамического напора (линию энергии) Е-Е, расстояние от которой по плоскости сравнения 0-0 дает значение гидродинамического напора (полной удельной энергии) в соответствующих сечениях трубы, т.е.

. (2.15)

Для практического использования уравнения (2.13) необходимо уметь определять значения всех входящих в него величин. Целесообразно производить отсчет z до центра тяжести выбранного живого сечения. При этом и давление необходимо определять в центре тяжести этого сечения. Оба давления в левой и правой частях можно брать абсолютными, либо избыточными.

 

Методика проведения работы

1. Изучить схему установки.

2. Установить в трубе заданный расход жидкости по указанию преподавателя, измерив его при помощи индукционного расходомера или мерного бака, данные занести в табл.2.3.

3. Измерить пьезометрические напоры в пьезометрах с 1-го по 18-й и занести данные в табл.2.3.

Таблица 2.3.

Опыт

Номер пьезометра

Расходомер

B, %

 

Рис.2.5. Схема трубопровода с сопротивлениями: I – сужение

трубопровода; II – внезапное расширение; III – резкое сужение;

IV – диффузор; V – конфузор; VI – расширение трубопровода;

VII – резкий поворот; VIII – плавный поворот;

IX – фланцевое соединение.

Все измерения повторить при другом расходе жидкости в трубе и записать в табл.2.3.