Вторая подгруппа выполняет лабораторную работу на стенде ТМЖ-2В-09-12

Проведение опыта:

Диаметр условного прохода подводящего трубопровода d₁ =15 мм. Диаметр условного прохода отводящего трубопровода d₂ = 10 мм.

1. Полностью закрыть задвижки З1, З2, З4, З5, З6, З7, З8 и краны КР4, КР5, КР8, КР12. Краны КР6, КР7, КР9, КР14 и задвижку З3 полностью открыть.

2. Повернуть переключатель насоса Н3 в крайнее правое положение и включить питание переключением соответствующего тумблера на блоке управления.

3. Дождаться наполнения напорной секции накопительного бака, вплоть до возникновения перелива.

4. Откручивая рукоятку задвижки З4 установить уровень жидкости в пьезометре №6(Н_П6) в соответствие с табл. 5.2.

5. Закрыть кран КР9. Измерить время ∆ t заполнения объема V жидкости, поступающей в мерную емкость ЕМ1. Записать значения в таблицу 5.2. Открыть кран КР9.

6. Записать в таблицы показания пьезометров №7 (Н_П7) и №5 (Н_П5).

7. Повторить действия по пунктам п.4, 5, 6 для всего интервала Н_п6 из  таблицы 5.2.

8. Полностью закрыть задвижку З4.

9. Выключить питание насоса Н3.

Обработка результатов опыта:

1. Рассчитать величины расходов Q= V/∆ t и записать значения в таблицу 5.2

2. Рассчитать параметры потока в трубопроводах:

а) среднюю скорость жидкости υ₁=Q/ S₁ и υ₂=Q/ S₂

(S₁=π d₁²/4, S₂=π d₂²/4).

б) скоростной напор – υ²₁/2g и υ²₂/2g

в) критерий Рейнольдса

3.  Рассчитать местные потери напора на резком сужении:

4.  Рассчитать потери давления на резком сужении:

5.  Определить коэффициент сопротивления резкого сужения:

а) приведенный к скорости в отводящей трубе –

б) приведенный к скорости в подводящей трубе –

6. Построить напорную характеристику резкого сужения и расширения в координатах подача – потребный напор Н_ПОТР = ∆ h_C = f(Q) и Н_ПОТР = ∆ h_Р = f(Q)

7. Построить характеристики местных сопротивлений в координатах коэффициент сопротивления – критерий Рейнольдса ξ _C1=f(Re₁), ξ_Р1=f(Re₃).

8. Полученные значения сравнить со справочными данными ξ_спр, значения справочных данных можно определить по следующим формулам:

Для внезапного расширения: .

Для внезапного сужения .

9. Произвести расчет погрешностей согласно рекомендациям, представленным в примечании 1.

10.  Сделать и записать выводы.

 

Таблица 5.2

№	V, л	∆t, сек	Q, л/с	НП7, мм	НП6, мм	υ1, мм/с	υ2, мм/с	Re1	Re2	, мм	, мм	∆hС, мм	∆рС, Па	ξС1	ξС2
1					850
2					800
3					750
4					700
5					650
6					600

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ПОТЕРИ НАПОРА НА ВНЕЗАПНОМ РАСШИРЕНИИ.

Цель работы:

Закрепление знаний по разделу "Местные гидравлические сопротивления", получение навыков опытного определения коэффициентов местных сопротивлений.

 

Задание:

Определить из опыта коэффициенты сопротивления местных сопротивлений, выполненных в виде внезапного сужения. Сравнить полученные результаты с данными справочной литературы.

 

 

Теоретические основы метода

 

Основной задачей лабораторной работы приходится экспериментальное изучение законо­мерностей потерь напора и распределения давлений в местных со­противлениях. Если говорить более конкретно, то в данной лабораторной работе изучается местное сопротивление, выполненное в виде внезапного расширения трубы. В результате проведенного эксперимента чертится график рас­пределения давлений по длине трубы. Так же нужно определить коэффициент местного сопротивления, после чего построить график его зависимости от числа Рейнольдса. Формула, которая связывает величину потерь напора с параметрами потока и характерными размера­ми представлена ниже

                                          ,                        (6.1)

где υ₁, и υ₂ - средние скорости в исследуемых сечениях. Используя уравнения неразрывности, эту формулу можно представить в виде

                                    ,                 (6.2)

 

 

где S₁ и   S₂ - площади нормальных сечений; ξ_вн.р - коэффициент потерь на внезапном расширении.

Отметим, что формула (6.1) получена из теоретиче­ской схемы, в которой игнорируются потери трения, а также пред­полагается равномерное распределение скоростей в сечениях труб. Поэтому коэффициент ξ_вн.р оказывается независимым от числа Рейнольдса. Формула (6.1) отражает только квадратичный участок кривой. На таких участках в условиях реального опыта влияние числа Рейнольдса отсутствует.

Можно выделить как минимум 2 подхода экспериментального определения коэффициента местных потерь при внезапном расширении. В первом случае коэффициент определяется по измерениям давлений и скоростей в двух контрольных сечениях. Особенностью этого метода является то, что при расчете учитываются потери не только на местном сопротивлении, но и потери на трение на контрольном участке. Во втором случае, из полного коэффициента исключаются потери на трение, что можно сделать с помощью построения линии энергии по длине участка расширения путем вычисления потерь на трение по формуле равно­мерного движения или по данным опытов на специально оборудо­ванной установке.

 

Последовательность проведения опыта: