РАБОТА 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТНЫХ ПОТЕРЬ НАПОРА

Цель работы. Определение опытным путем потерь напора на преодоление местных сопротивлений и сравнение их с рассчитанными по инженерным формулам.

Общие сведения

Местные потери напора (энергии) жидкости возникают на коротких участках трубопровода c препятствиями для потока, называемыми местными сопротивлениями (внезапное расширение и сужение труб, вентили, задвижки, клапаны, колена). В таких местах образуются циркуляционные зоны, на вращение жидкости в которых затрачивается часть механической энергии потока, называемая местными потерями напора. Величина местных потерь напора экспериментально определяется разностью полных напоров жидкости до и после местного сопротивления.

В инженерных расчетах для определения местных потерь напора используется формула h_М = z V²/(2g),  где z - коэффициент местного сопротивления ( выбирается по справочнику); V – средняя скорость потока за местным сопротивлением.

Порядок выполнения работы

1. Перенести из табл.6.1 значения площадей сечений и скоростей в табл.7.1.

2. Определить опытные значения местных потерь h_M (h_BC, h_P) из графика (см. рис. 6.2).

3. Найти расчетные значения местных потерь, сравнить их с опытными и объяснить расхождения.

Таблица 7.1

№ п/п	Наименования величин	Обозначения, формулы	Вид сопротивления
			сужение		расширение
			1(II)	2(III)	1(IV)	2(V)
1	2	3	4	5	6	7
1.	Площади сечений, см2	w
2.	Средние скорости за сопротивлением, см/с	V2
3.	Опытные значения местных потерь, см	hМ (hВС,  hр)			-----------
4.	Коэффициенты местных сопротивлений	zВС=0.5(1-w2/w1)
		zВР=(w2/w1 – 1)2	----------
5.	Расчетные значения местных потерь, см	hM = z V22/(2g)

Примечание: z_ВС, z_ВР - коэффициенты для внезапных сужения и расширения.

РАБОТА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА
ПО ДЛИНЕ

Цель работы. Освоение экспериментальногои расчетного способов определения потерь напора на трение по длине.

Общие сведения

Потери напора по длине вызваны тормозящим действием стенок, приводящим к вязкостному трению частиц и струек жидкости друг о друга вдоль трубопровода. Они определяются по формуле:

h_¶ = l (l / d) V²/(2g),

где l - коэффициент гидравлического трения; l, d – соответственно длина и внутренний диаметр трубы (канала); V – средняя скорость. В опытах потери напора по длине определяются разностью показаний пьезометров, установленных на концах опытного участка канала, т.к. скоростной напор не изменяется по пути.

Порядок выполнения работы

1. При заполненном водой баке 1 поставить устройство № 4 на стол баком 2 (рис. 6.1).

2. Снять показания пьезометров I-V, измерить время t изменения уровня в баке на произвольно заданную величину S и температуру Т в помещении.

3. Построить по показаниям пьезометров пьезометрическую линию. На этой линии выделить участок с постоянным уклоном (обычно участок III-V), соответствующий равномерному течению. Определить его длину l и опытное значение потерь h_¶ по показаниям крайних пьезометров на нем (рис. 6.1.).

4. Найти число Рейнольдса и расчетное значение потерь напора h^*_¶ по порядку, указанному в табл. 8.1, и относительное расхождение опытного и расчетного значений потерь напора. Объяснить это расхождение.

Таблица 8.1

d =... cм; w =... см²; А =... см; В =... см; Т =... ^оС; S =... cм;
t =... c; Q = ABS/t =... см³/с; V = Q/w =... cм/с. Примечание. Абсолютную шероховатость стенок канала принять равной
D = 0.001 мм.