Учеба
Разная информация
Ссылки на сторонние ресурсы
|
Навигация
Партнеры
Опрос
Помог ли вам этот сайт?
Топ новости
|
Лабораторная работа 2 гидравлика
Лабораторная работа 2.
Тема: «Потери напора на трение». Цель: «Определить гидравлические коэффициенты трения опытным путём». Оборудование: лабораторная установка. 1) Общие сведения. 1.1. Теоретическая часть. Важным вопросом гидравлики является определение напора и давления при движение жидкости по трубопроводам. Потери напора потока называется сопротивлениями 2-х видов: а) сопротивление по длине, обусловленными силами трения; б) местными сопротивлениями, обусловленными изменением скорости потока по величине и направлению. Для определения потери напора на трение по длине трубопровода применяют формулу Дарси-Вейсбаха: hпот=λ*(l/d)*(²/2g) (1) Потери давления на трения по длине трубопровода определяется так: ∆Рпот=hпот**g Структура формулы (1) остаётся неизменной, но коэффициент гидравлического трения λ, входящий, в формулу, для ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости вычисляется по разному. При ламинарном движение значение гидравлического трения зависит от величины критерия Re и определяется по формуле: λ=64/Re В инженерной практике чаще всего встречается турбулентный режим движения жидкости, который труднее исследовать теоретически. При турбулентном режиме коэффициент гидравлического трения λ становиться функцией не только критерия Re, но и шероховатости стенок трубы. Из-за сложности процессов, протекающих при турбулентном режиме до сих пор не создано окончательной теории, которая бы протекала из основных уравнений гидродинамики и согласовалась с опытом. Для турбулентном режиме коэффициент гидравлического трения λ может быть определён по формуле предложений Колбруком: 1/λ=-2lg[2.5/Reλ+Kэ/3.7d] 1.2. Описание лабораторной установки. Если перепад давления в трубе невелик по сравнению с общим давлением системы, то в таких трубах движения реальных газов будет подчиняться тем же законам, что и движение капельных жидкостей, т.е. их можно рассматривать как несжимаемые в условиях опыта. Поэтому в целях удобства эксперимента на лабораторной установки гидравлическое сопротивление трубопроводов исследуя при движении в них воздуха. 1-компрессор; 2-ротамер; 3-вентиль; 4--образный манометр; 5-труба. Ход работы. 1) Перед пуском установки необходимо убедиться в исправности -образного манометра для определения перепада давления. Краники на линии подвода к манометру должны быть закрыты. Все винтили на исследуемом участке трубопровода должны быть открыты. 2) Изучил инструкцию и зарисовал схему установки, на которой должно быть указана длина отрезка трубопровода между точками отбора давления (участок АБ) 3) Изучил инструкцию по технике безопасности и расписался в журнале по ТБ. 4) Установил минимальный расход воздуха, для чего открыл вентиль на байпасной линии и включил компрессор. Затем закрыл вентиль перед входом в ротаметр, установил расход воздуха, со-ответствующий 0% ротамера. 5) Медленно открыл кран на линии, соединяющий -образный ротамер с исследуемым участком трубопровода. Провести измерения сопротивления исследуемого участка трубопровода при расходах газа 10%, 20%, 30%. 2) Обработка опытных данных. 2.1. Расход воздуха определяется с помощью градуировочного графика ратамера. Q10%=5,5м³/час=0,0015м³с Q20%=7,5м³/час=0,0021м³с Q10%=9,5м³/час=0,0026м³с 2.2. Средняя скорость потока рассчитывается по уравнению: =Q/F F=d²/4=3.14*(0.025)²/4=0.0005м² 1=Q1/F=0,0015/0,0005=3м/с 2=Q2/F=0,0021/0,0005=4,2м/с 3=Q3/F=0,0026/0,0005=5,2м/с 2.3. Критерий Рейнольда вычисляется по формуле: Re=*d*/M Re1=1*d*/M=3*0,025*1,293/0,0181*10³=5358 Re2=2*d*/M=4,2*0,025*1,293/0,0181*10³=7501 Re3=3*d*/M=5,2*0,025*1,293/0,0181*10³=9288 2.4. Гидравлический коэффициент трения для турбулентного режима определяется по формуле: λ=2*∆Рпот*d/l*²* hмм.вод.ст(1)=55мм.вод.см. ∆Р1=550Па hмм.вод.ст(2)=70мм.вод.см. ∆Р2=700Па hмм.вод.ст(3)=80мм.вод.см. ∆Р3=800Па λ1=2*550*0,025/2,5*3²*1,293=0,95 λ2=2*700*0,025/2,5*4,2²*1,293=0,61 λ1=2*800*0,025/2,5*5,2²*1,293=0,46 Результаты вычислений заносим в таблицу. Наименование величин обозначения Опыт1 Опыт2 Опыт3 10% 20% 30% Расход Q, м³с 0,0015 0,0021 0,0026 Средняя ско-рость потока , м/с 3 4,2 5,2 Критерий Рей-нольда Re 5358 7501 9288 Потери давле-ния на трение на прямом участке т/п hпот, мм.вод.ст 55 70 80 ∆Р, Па 550 700 800 Гидравлический коэффици-ент трения λ 0,95 0,61 0,46 Вывод: при произведение результатов вы-числений наблюдается зависимость коэффициента гидравлического трения от количества расхода, т.е. чем больше расход, тем меньше коэффициент гидравлического трения. |
Поиск
Партнеры
|
