42752

Потери напора по длине в круглой трубе

Лабораторная работа

Физика

Цель работы – экспериментальная иллюстрация формулы ДарсиВейсбаха определяющей связь потерь механической энергии потока жидкости по длине трубы с параметрами трубы и течения: 1 где hдл – потери напора на трение подлине м; L – длина опытного участка трубы м; d – диаметр тубы м; V – средняя скорость потока м с; – скоростной напор в живом сечении трубы м; λ – гидравлический коэффициент трения коэффициент Дарси. м3 с м3 с 1 65 000003 78 0000092 82 000037 0000492 2 62 0000029 80 0000095 0000124 3 16...

Русский

2013-10-31

273 KB

23 чел.

3

Министерство образования и науки Российской Федерации

Пермский государственный технический университет

Березниковский филиал

Кафедра автоматизация технологических процессов

Лабораторная работа 1

по курсу: «Гидравлика»

Тема: Потери напора по длине в круглой трубе.

Выполнили: студенты гр. АТП-00

                                                                                Жданкова О.В.

                                                                                    Репина А.Э.

Третьякова А.В.

                                                                                      Шнайдер О.А.

                                        Проверил: Киссельман И. Ф.

г.Березники ,  2003г


Цель работы
– экспериментальная иллюстрация формулы Дарси-Вейсбаха, определяющей связь потерь механической энергии потока жидкости по длине трубы с параметрами трубы и течения:

,   (1)

где hдл – потери напора на трение подлине, м;

L – длина опытного участка трубы, м;

d – диаметр тубы, м;

V – средняя скорость потока, м/с;

–  скоростной  напор в живом сечении трубы, м;

λ – гидравлический коэффициент трения (коэффициент Дарси).

Гидравлическая схема стенда

  1 – питающий бак; 2 – насос; 3 – напорный бак; 4 – ротаметры; 5 – напорная магистраль; 6 – вентили; 7 – исследуемый модуль; 8 – игольчатый вентиль; 9 – кран для наполнения и опорожнения питающего бака водой; 10 – кран для удаления воздуха из напорного бака.

Значения установленных и замеренных расходов заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

№ замера

Расход Q

(ротаметр 1)

Расход Q

(ротаметр 2)

Расход Q

(ротаметр 3)

Расход Q

общий

дел.

м3/с

дел.

м3/с

дел.

м3/с

м3/с

1

65

0,00003

78

0,000092

82

0,00037

0,000492

2

62

0,000029

80

0,000095

0,000124

3

16

0,000011

0,000011

По результатам измерений вычисляются следующие величины:

  1.  hдл – потери напора по длине, м

hдл= h1- h2,  (2)

  1.  V – средняя скорость потока в трубе , м/с

,  (3)

где Q – объёмный расход, м3/с;

λ – гидравлический коэффициент трения

,  (4)

  1.  Re – число Рейнольдса

,  (5)

где γ – кинематический коэффициент вязкости, см2/с (определяется в зависимости от температуры по справочной литературе).

Внутренний диаметр модуля d=20 мм, длина исследуемого участка   L=300 мм.

Результаты измерений и вычислений сводятся в таблице 2.

Таблица 2 

№ замера

Расход Q, м3/с

Показания пьезометров

Потери напора hдл, мм

Скорость

V=4Q/πd2, м/с

Гидравл. коэфф. трения λ

Число Re

h1, мм

h2, мм

1

0,000492

128

252

124

1,57

0,066

31400

2

0,000124

230

250

20

0,39

0,17

7800

3

0,000011

223

224

1

0,035

1,07

700

После выполнения экспериментальной части работы, используя теоретические зависимости, выполняются расчёты по определению коэффициентов Дарси и потерь напора для трёх значений расхода, устанавливаемых в экспериментальной части. Значение абсолютной шероховатости принимаются ∆=0,01 мм (трубы стальные новые). Результаты заносятся в таблицу 3.

После выполнения вычислений сопоставляем эти результаты с результатами опытов.   

Таблица 3

№ замера

1

31400

турбулентный

г/ гл

0,024

45

2

7800

турбулентный

г/ гл

0,033

3,8

3

700

ламинарный

0,091

0,085

Вывод: из проделанной лабораторной работы по определению потерь напора по длине в круглой трубе можно сделать вывод о том, что при уменьшении средней скорости потока V в трубе потери напора по длине hдл уменьшаются.