Требования к оформлению отчета по лабораторной работе. Рекомендуемая форма протокола к лабораторной работе № 4 представлена на рисунке 14

Рекомендуемая форма протокола к лабораторной работе № 4 представлена на рисунке 14.

При расчетах принять: d = 15 мм; h _a = 750 мм. рт. столба.

Рассчитайте и занесите в протокол перечисленные выше величины.

По результатам расчетов строится график ζ = f(р_г). (см.рисунок 13).

Рисунок 13 – Пример зависимости коэффициента потерь в трубке Вентури от абсолютного давления в горловине

График строится на листе формата А4 в произвольном масштабе.

 

ПРОТОКОЛ

Лабораторной работы № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МЕСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ НОРМАЛЬНЫХ И КАВИТАЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЯХ

 

Диаметр трубы _: _15__ мм;

Атмосферное давление (по барометру): _750_____ мм.рт.ст.

Параметр	Един. измер.	№ опыта
Объем воды в баке, W	л
Время наполнения, t	с
Расход воды, Q	л/с
Скорость в трубе, V	м/с
Давление перед сужением, р м
МПа
Разрежение в горловине, р вак
МПа
Абсолютное давление в горловине, рг	м.вод. ст.
Коэффициент сопротивления, ζ

Студент ______________________ группа ______________________

Преподаватель __________________

 

Рисунок 14 – Рекомендуемая форма протокола лабораторной работы № 4

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА расхода при ИСТЕЧЕНИи ЧЕРЕЗ НАСАДКИ

Общие сведения

Расход жидкости при истечении через отверстия и насадки определяется формулой, которая выводится из уравнения Бернулли и имеет вид

(13),

где: - площадь проходного сечения отверстия (или насадка);

- коэффициент расхода, равный произведению коэффициента сжатия струи на коэффициент скорости , т.е. .

- расчетный напор, под действием которого происходит истечение.

В общем случае расчетный напор включает разность нивелирных высот и разность пьезометрических высот , т.е.

.

Физический смысл коэффициента расхода - это отношение действительного расхода жидкости к расходу той же жидкости при отсутствии сжатия струи () и сопротивления (): .

Численное значение коэффициента расхода зависит, прежде всего, от геометрических параметров отверстия или насадка, а также от числа Рейнольдса. В некоторых случаях значение резко меняется при изменении напора в связи с изменением режима истечения.

Приведем основные сведения по истечению через насадки, представленные на рис. 15:

а) Насадок, имитирующий круглое отверстие в тонкой стенке (отверстие с острой кромкой). Для этого случая характерно значительное сжатие струи и малое сопротивление. Низкое значение коэффициента расхода обусловлено сжатием струи.

б) Внешний цилиндрический насадок (сверление в толстой стенке), первый (безотрывный) режим истечения. Внутри насадка струя сужается, а затем расширяется, и из насадка вытекает полным сечением, следовательно, и . Кольцевое пространство вокруг струи заполнено вихрем. Вследствие сужения и последующего расширения струи, внутри насадка при истечении в атмосферу возникает вакуум (). Чем больше напор , под действием которого происходит истечение, тем меньше абсолютное давление в суженном сечении струи. При некотором критическом напоре это давление делается примерно равным давлению насыщенных паров воды, и режим истечения меняется.

в) Внешний цилиндрический насадок при втором режиме истечения, когда струя после сужения не расширяется, а перемещается внутри насадка, не соприкасаясь с внутренней его поверхностью. Второй режим истечения ничем не отличается от истечения через отверстия в тонкой стенке, и коэффициент имеет те же значения.

г) Внешний цилиндрический насадок с коническим входом. Устройство конуса на входе существенно улучшает гидравлические свойства насадка: уменьшаются или исчезают завихрения при входе в цилиндрическую часть, уменьшается сопротивление, повышается коэффициент расхода по сравнению с цилиндрическим насадком без конического входа, исключается отрыв потока от стенок насадка.