1. Перенести из табл. № 9 лабораторной работы № 6 в табл. 11 (см. Приложение) следующие данные канала постоянного сечения: значения пьезометрических напоров сечений III и V ( и ); значение средней скорости (V III = V V) и скоростного напора , а также кинематичес-кого коэффициента вязкости n. Либо снять показания пьезометров в вышеназванных сечениях ( и ). Измерить время t (в секундах) перемещения уровня воды в баке на произвольно заданную величину S и температуру в помещении t в 0С с целью дальнейшего определения:
– средней скорости V течения воды в канале постоянного сечения
; (19)
– скоростного напора
; (20)
– кинематического коэффициента вязкости воды n
. (21)
Числовые значения поперечного сечения бака А и В, а также площади канала постоянного сечения w определить по табло на устройстве № 4.
2. Определить опытное значение потерь напора на трение по длине как разность пьезометрических напоров (показаний пьезометров) в сечениях III и V, то есть
. (22)
3. Измерить длину ℓ между сечениями III и V.
4. Вычислить число Рейнольдса Re по уравнению (5), предварительно определив диаметр сечения d по площади канала w, и относительную шероховатость k по формуле (7), приняв абсолютную шероховатость стенок канала Δ = 0,001 мм.
5. Определив зону сопротивления, вычислить коэффициент гидравлического трения l по формуле, соответствующей данной зоне сопротивления.
6. Найти расчетное значение потерь напора на трение по формуле (17).
5. Определить относительное расхождение d опытного и расчетного значений потерь напора на трение.
6. Сделать выводы по лабораторной работе.
приложение
Таблица 1
К лабораторной работе № 1
Вид жидкости | r, м | W, м3 | Δ t, 0С | ℓ, м | Δ W, м3 | β t, 0С–1 | β t *, 0С–1 |
Спирт |
Таблица 2
К лабораторной работе № 1
Вид жидкости | m, кг | d, м | h, м | ρ, кг/м3 | ρ *, кг/м3 |
Вода |
Таблица 3
К лабораторной работе № 1
Вид жидкости | ρ, кг/м3 | τ, с | ℓ, м | d, м | D, м | ρ ш, кг/м3 | ν, м2/с | ν*, м2/с |
М-8В | 0,02 |
Таблица 4
К лабораторной работе № 1
Вид жидкости | М, м2/с2 | τ, с | ν, м2/с | t, 0С | ν*, м2/с |
М-8В |
Таблица 5
К лабораторной работе № 1
Вид жидкости | К, м3/с | ρ, кг/м3 | n | σ, Н/м | σ *, Н/м |
М-8В |
Таблица 6
К лабораторной работе № 3
№ п/п | Наименование величин, размерность | Обозначения, формулы | Условия опыта | |
ро > рат | ро < рат | |||
Пьезометрическая высота, м | h п | |||
Уровень жидкости в резервуаре, м | h | |||
Манометрическая высота, м | h м | –––––– | ||
Вакуумметрическая высота, м | h в | –––––– | ||
Абсолютное давление на дне резервуара по показанию пьезометра, Па | ра = рат + r× g× h п | |||
Абсолютное давление в резервуаре над жидкостью, Па | = рат + r× g× h м = рат – r× g× h в | |||
Абсолютное давление на дне резервуара через показания мановакуумметра и уровнемера, Па | = + r× g× h | |||
Относительная погрешность результатов определения давления на дне резервуара, % | d = 100(ра – )/ ра |
Таблица 7
К лабораторной работе № 4
Ламинарный режим | Турбулентный режим | Расширение потока | Обтекание стенки | |||
|
Таблица 8
К лабораторной работе № 5
№ п/п | Наименование величин, размерность | Обозначения, формулы | № опыта | |
Температура воды, 0С | t | |||
Кинематический коэффициент вязкости, м 2/с | ||||
Изменение уровня воды в баке, м | S | |||
Время наблюдения за уровнем S, с | t | |||
Объем воды, поступившей в бак за время t, м 3 | ||||
Расход воды, м3/с | ||||
Cредняя скорость течения в канале, м/с | ||||
Число Рейнольдса | ||||
Название режима течения | Re < 2300 – ламинарный режим Re >2300 – турбулентный режим | –––– | –––– |
Таблица 9
К лабораторной работе № 6
Канал постоянного сечения | ||||||||
№ п/п | Наименование величин, размерность | Обозначения, формулы | Сечения канала | |||||
I | II | III | IV | V | VI | |||
Пьезометрический напор, м | ||||||||
Объем воды в мерной ёмкости, м3 | W | |||||||
Время наполнения мерной ёмкости, с | t | |||||||
Расход воды, м 3/с | ||||||||
Площадь сечения канала, м2 | w | |||||||
Средняя скорость, м/с | ||||||||
Скоростной напор, м | ||||||||
Полный напор, м |
Окончание таблицы 9
Канал переменного сечения | ||||||||
№ п/п | Наименование величин, размерность | Обозначения, формулы | Сечения канала | |||||
I | II | III | IV | V | VI | |||
Пьезометрический напор, м | ||||||||
Объем воды в мерной ёмкости, м3 | W | |||||||
Время наполнения мерной ёмкости, с | t | |||||||
Расход воды, м 3/с | ||||||||
Площадь сечения канала, м2 | w | |||||||
Средняя скорость, м/с | ||||||||
Скоростной напор, м | ||||||||
Полный напор, м |
Таблица 10
К лабораторной работе № 7
№ п/п | Наименование величин, размерность | Обозначения, формулы | Вид сопротивления | |||
Внезапное сужение | Внезапное расширение | |||||
cечения | cечения | |||||
II | III | IV | V | |||
Площадь сечения канала, м2 | w | |||||
Полный напор, м | ||||||
Скоростной напор, м | ––––– | ––––– | ||||
Опытные значения местных потерь, м | ––––––– | |||||
––––––– | ||||||
Коэффициенты местных сопротивлений | ––––––– | |||||
––––––– | ||||||
Расчетные значения местных потерь, м | ––––––– | |||||
––––––– | ||||||
Относительное расхождение опытного и расчетного значений потерь | ––––––– | |||||
––––––– |
Таблица 11
К лабораторной работе № 8
№ п/п | Наименование величин, размерность | Обозначения, формулы | Значения величин |
Пьезометрический напор, м | |||
Изменение уровня воды в баке, м | S | ||
Время наблюдения за уровнем H, с | t | ||
Площадь сечения канала, м2 | w | ||
Средняя скорость, м/с | |||
Скоростной напор, м | |||
Температура воды, 0С | t | ||
Кинематический коэффициент вязкости, м 2/с | |||
Опытное значение потерь напора на трение по длине, м | |||
Длина ℓ между сечениями III и V, м | ℓ | ||
Диаметр сечения канала, м | |||
Число Рейнольдса | |||
Относительная шероховатость | k = ∆/ d | ||
Зона сопротивления | |||
Коэффициент гидравлического трения | l | ||
Расчетное значение потерь напора на трение | |||
Относительное расхождение опытного и расчетногозначений потерь напора на трение |