Тема: Определение местного коэффициента гидравлического трения

Цель работы: Найти значения коэффициента местных сопротивлений _м для внезапного расширения и вентиля опытным путем и их расчетные значения для условий опыта и сравнить между собой.

Задача работы. Уяснить:

- понятие местные потери напора;

- значимость коэффициента местных сопротивлений _м для вычисления потерь напора и его зависимость от режима движения жидкости, и вида местных сопротивлений;

- понятие квадратичная область сопротивления;

Таблица 6.1

Исходные данные	Ед. изм	Внезапное расширение	Вентиль
1 – сеч.	2- сеч.	1 – сеч1	2- сеч1
Внутренний диаметр трубы	м

Рабочее задание.

1. Включить насосную установку.

2. Открыть вентиль на входе по указанию преподавателя и снять показание дифференциальных манометров.

3. Замерить время t протекания измеряемого объема V

4. Снять показание термометра и найти значение коэффициента кинематической вязкости воды при этой температуре. Свести показание в таблицу 6.2.

5. Повторить пункты 2, 3, 4, два раза.

6. Обработать опытные данные.

Таблица 6.2

№ опыта	Внезапное расширение	Вентиль	t, с	V, м³	ν,см²/с
h₁ м	h₂, м	h₁ м	h₂, м

Обработка опытных данных.

1. Определить расход воды через установку для каждого опыта Q.

2. Определить среднюю скорость воды для каждого сечения и опыта v.

3. Определить число Рейнольдса для каждого сечения и опыта Re.

4. Определить потери по длине для каждой трубы и опыта .

5. Определить опытное значение коэффициента местных сопротивлений _м.

6. Определить расчетное значение коэффициента местных сопротивлений _м.

7. Отклонение опытного коэффициента от расчетного ε.

8. Свести показание в таблицу 2.

Таблица 6.3.

Опытные данные

№ опыта	∆h, м	V, м/с	Re		_{м расч}		Q, м³
1 – сеч.	2 – сеч.	1 – сеч.	2 – сеч.	1 – сеч.	2 – сеч.	1 – сеч.	2 – сеч.
Внезапное расширение



Вентиль

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.

Гидравлическое соединение – потери напора или потери давления на перемещение жидкости в трубе или местах, где скорость жидкости меняется по величине, направлению или одновременно по величине и направлению.

Гидравлическое сопротивление на коротких участках труб, где скорость жидкоси меняется по величине, направлению или одновременно по величине и направлению называют местными потерями напора.

Местные потери напора вычисляются по формуле Вейсбаха:

где – коэффициент местного сопротивления,

– средняя скорость жидкости после местного сопротивления или до него, м/с;

ускорение свободного падения, м/ ;

скоростной напор.

Местные потери напора на работающей установке определяются по результатам гидравлических измерений

Из уравнения Бернулли потери напора определяются:

Если участок трубы горизонтален и , то

Если и участок горизонтален:

Местные потери напора равны разности показаний пьезометра при одинаковых размерах живых сечений.

Если размеры сечений разные, то необходимо дополнительно учесть разность скоростных напоров.

Опытное значение коэффициента местного сопротивления

или

В случае, когда размеры сечений различны, для одного и того же местного сопротивления получается два коэффициента местного сопротивления в зависимости от выбора скоростного напора до сопротивления или после него . Но величина местных потерь должна быть одной и той же независимо от выбора скоростного напора.