Гидравлические сопротивления трубопроводов и гидромашин
Цель работы: определить зависимость сопротивления сети от линейной скорости потока ; рассчитать для определенного значения критерия Re: а) коэффициенты местных сопротивлений ξ для нормального вентиля, крана; внезапного расширения и внезапного сужения и поворота по углом 900; б) коэффициент трения λ; сравнить опытные зна
чения коэффициентов сопротивлений с табличными.
Табл. 1 Результаты снятых показаний:
№ опыта |
Показания дифманометра, мм. рт. ст. |
Расход воды Q, 10-3 м3/с |
Потери напора на участках трубопровода | |||||
На повороте под прямым углом hм.с.1, мм. вод. ст. |
При внезапном расширении hм.с.2, мм. вод. ст. |
при внезапном сужении hм.с.3, мм. вод. ст. |
на кране hм.с.4, мм. вод. ст. |
на нормальном вентиле hм.с.5, мм. рт. ст. |
на прямом участке АВ hтр., мм. рт. ст. | |||
5 |
20 |
0.39 |
58 |
105 |
272 |
410 |
160 |
79 |
Обработка опытных данных:
По калибровочному графику определяем расход воды , м3/с в зависимости от перепада давления на дифманометре.
По известному расходу воды, зная сечение трубопровода, находим среднюю линейную скорость потока:
,
где - расход воды, м3/с;
d – диаметр трубопровода, 0,019 м.
3. Для каждого значения скорости потока вычисляем соответствующее значение критерия Рейнольдса
,
где ρ – плотность воды при температуре опыта, 998,23 кг/м3;
μ – динамическая вязкость воды, 0,00102 Нс/м2;
4. Напор, затрачиваемый на создание скорости в трубопроводе (скоростной напор) рассчитываем по формуле
Потерянный напор определяем по уравнению
Сопротивление сети рассчитываем по формуле:
Коэффициенты сопротивления и коэффициент трения рассчитываем из выражений
.
Результаты расчетов приведены в таблицах.
Табл. 2 Результаты расчетов
№ опыта |
Расход воды Q, м3/с |
Средняя скорость w, м/с |
Критерий Рейнольдса Re |
Геометрический напор hг, м. вод. ст |
Скоростной напор hск, м. вод. ст |
Потерянный напор hпот, м. вод. ст |
Сопротивление сети Нс, м. вод. ст. |
5 |
0.0004 |
1.38 |
25590.0889 |
2.3 |
0.0965 |
4.0954 |
6.49 |
Табл. 3 Результаты расчетов
Виды сопротивлений | |||||
Потери напора hпот, м |
Коэффициент сопротивления |
Коэффициент трения | |||
опытный |
табличный |
опытный λ |
табличный λТ | ||
Поворот под углом 900 |
0.058 |
0.601 |
1.1…1.3 | ||
Внезапное расширение |
0.105 |
1.088 |
0.5 | ||
Внезапное сужение |
0.272 |
2.818 |
0.85 | ||
Кран пробочный |
0.410 |
4.247 |
0.2…11 | ||
Вентиль нормальный |
2.176 |
22.541 |
4.5…5.5 | ||
Прямой участок |
1.074 |
0.037762 |
0.0373 |
По полученным данным построим график зависимости :
Рис. 2 График зависимости .
Вывод: экспериментально определена графическая зависимость сопротивления сети от линейной скорости потока ; графически зависимость представляет собой параболу, т.е. сопротивление сети параболически увеличивается при возрастании средней скорости потока.
Другие рефераты на тему «Физика и энергетика»:
Поиск рефератов
Последние рефераты раздела
- Автоматизированные поверочные установки для расходомеров и счетчиков жидкостей
- Энергосберегающая технология применения уранина в котельных
- Проливная установка заводской метрологической лаборатории
- Источники радиации
- Исследование особенностей граничного трения ротационным вискозиметром
- Исследование вольт-фарадных характеристик многослойных структур на кремниевой подложке
- Емкость резкого p-n перехода