Содержание

Правила выполнения лабораторных работ в лаборатории газоснабжения, гидравлики и газодинамики
Лабораторная работа №1. Изучение закона Бернулли
Лабораторная работа №2. Тарирование расходомера Бернулли
Лабораторная работа №3. Определение коэффициентов местных и путевых потерь напора
Лабораторная работа №4. Режимы движения жидкости
Список литературы

ПРАВИЛА

выполнения лабораторных работ в лаборатории газоснабжения, гидравлики и газодинамики

1. Каждая лабораторная работа выполняется бригадой в составе 3 – 4 студентов.

2. Перед выполнением лабораторной работы каждый студент должен изучить ее описание, подготовить бланк отчета и сдать преподавателю коллоквиум по теоретическим вопросам, относящимся к данной работе.

3. Студент, не имеющий бланк отчета или не сдавший коллоквиум, к проведению лабораторной работы не допускается. Он обязан отработать ее в указанное преподавателем время.

4. После окончания лабораторных занятий результаты измерений и расчетов каждый студент предъявляет преподавателю для визирования.

5. К началу следующего лабораторного занятия студент должен сдать законченный отчет по выполненной работе, без данного отчета он не допускается к дальнейшим лабораторным работам.

6. Отчет по работе выполняется на листах белой бумаги (формат А4) в соответствии с ГОСТ 2.105-95. На титульном листе указывается наименование работы, кто выполнил, кто проверил. В отчете должны быть следующие данные: цель работы, схема опытного устройства, таблицы результатов измерений, расчеты и таблицы результатов расчетов. Особое внимание при проведении расчетов необходимо обращать на соблюдение единства систем единиц измерения. Все величины, участвующие в расчетах, выражать в единицах СИ.

Лабораторная работа №1

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА БЕРНУЛЛИ

Цель работы

Закрепление знаний по разделу "Одномерная модель реальных потоков". Экспериментальное подтверждение уравнения Д. Бернулли для установившегося потока вязкой жидкости в канале.

Задание

По опытным данным построить пьезометрическую и напорную линии для потока в канале переменного сечения. Проследить понижение механической энергии вдоль потока, а также переход потенциальной энергии в кинетическую и обратно.

Теоретические основы

Уравнение Д. Бернулли для установившегося потока вязкой несжимаемой жидкости выражает баланс механической энергии при течении жидкости от сечения 1 – 1 до сечения 2 – 2 и имеет вид:

(1)

где – вертикальная координата любой точки рассматриваемого сечения потока (индекс указывает номер сечения);

– давление в той же точке сечения;

– плотность жидкости;

– коэффициент кинетической энергии (коэффициент Кориолиса), учитывающий неравномерность распределения действительных скоростей по сечению потока;

– средняя скорость потока в сечении;

– ускорение силы тяжести;

– потери полного напора или гидравлические потери (потери удельной энергии на трение и на преодоление различных препятствий) между сечениями и трубопровода.

Слагаемые уравнения Д. Бернулли измеряются в джоулях на ньютон (Дж/Н) и выражают тот или иной вид удельной (отнесенной к весу жидкости) энергии. При этом представляет собой удельную потенциальную энергию положения,– удельную потенциальную энергию давления, – удельную кинетическую энергию, – потери удельной механической энергии.

Сумма выражает полную механическую энергию жидкости.

В гидромеханике используется следующая терминология:

– гидродинамический (полный) напор;

– геометрический напор;

– гидростатический напор ;

– скоростной напор.

Если под величиной понимается избыточное давление, гидростатический напор называется также пьезометрическим напором.

Геометрическая интерпретация уравнения Д. Бернулли состоит в том, что слагаемые имеют размерность длины (Дж/Н=м) и называются, соответственно, геометрической , пьезометрической , скоростной и потерянной высотами, сумма которых для любого сечения при выбранном сечении потока есть величина постоянная. Линия, соединяющая уровни жидкости в пьезометре, называется пьезометрической. Она расположена над плоскостью отсчета на расстоянии и показывает изменение потенциальной энергии (пьезометрического напора) по длине потока. Линия, проведенная через уровни жидкости в трубках Пито, отражает изменение полной удельной механической энергии (полного напора) вдоль потока и именуется напорной.