Объясните, чем обусловлены потери полного напора и каков их энергетический смысл?

Поясните, что понимают под термином "удельная энергия"?

Объясните термины "местная скорость" и "средняя скорость" и укажите, как определяют эти скорости?

Поясните, что такое линия полного напора и пьезометрическая линия, что будут представлять собой эти линии при равномерном движении реальной жидкости?

Что понимают под термином «живое сечение потока жидкости»?

В каком сечении (1-1 или 2-2) больше скорость движения воды, и почему?

В каком сечении (1-1 или 2-2) больше давление, и почему?

В каком сечении наиболее близко совпадают величины и , как можно это объяснить?

В каком сечении большее расхождение между величинами и , как можно это объяснить?

Изменится ли начертание графиков полных и пьезометрических напоров, если проточную часть установки расположить вертикально, а расход оставить неизменным?

Если диаметр трубы установки в сечении больше в два раза диаметра в сечении, во сколько раз в узком сечении скоростной напор больше, чем в сечении ?

Что такое «элементарная струйка» и какими свойствами она обладает?

Что такое «живое сечение потока»?

Чем различается живое сечение элементарной струйки и потока?

Что такое «линия тока»?

Что такое «поверхность тока»?

Что такое «трубка тока»?

Какие виды движения вы знаете?

Есть ли разница в понятиях установившегося и стационарного движения?

Что такое гидравлический радиус живого сечения потока?

Какая форма канала является наиболее гидравлически выгодной?

Что такое «эквивалентный диаметр канала»?

Напишите уравнение неразрывности несжимаемой и сжимаемой жидкостей и поясните значение его членов.

Какой закон природы отражает уравнение неразрывности?

Какой закон природы отражает уравнение Бернулли?

Напишите уравнение Бернулли трех видов и поясните значение их членов.

Каков геометрический смысл уравнения Бернулли и его членов?

Каков энергетический смысл уравнения Бернулли и его членов?

Каков физический смысл коэффициента Кориолиса?

В каком диапазоне меняется коэффициент Кориолиса?

Что такое нивелировочный, пьезометрический, гидравлический уклоны, от каких факторов они зависят, в каких пределах изменяются и могут ли быть равны друг другу?

Какие существуют ограничения в применении уравнения Бернулли?

Что такое «напор»?

Какие виды напоров Вы знаете?

Какое движение воды будет в трубопроводе, если диаметр его меняется, а расход остается постоянным?

Какое движение будет в трубопроводе постоянного сечения, если расход воды изменяется?

Какое движение будет в трубопроводе, если его сечение и расход воды остаются постоянными?

Какое движение будет в трубопроводе, если меняются его сечение и расход?

Что такое «расход жидкости»?

Что измеряет скоростная трубка?

Какое давление: абсолютное или избыточное входит в уравнение Бернулли?

Как можно замерить скоростной напор?

Запишите уравнение Бернулли для потока реальной жидкости и раскройте энергетический смысл его.

Почему пьезометр и скоростная трубка показывают разные уровни жидкости при подключении их в одном и том же сечении?

Какое начертание имеет график полных напоров в трубе постоянного сечения при движении в ней реальной жидкости?

Почему при уменьшении диаметра трубы график пьезометрических напоров понижается?

В чем состоит физический смысл коэффициента Кориолиса?

Во сколько раз надо уменьшить площадь поперечного сечения потока, чтобы скоростной напор увеличился в четыре раза?

Может ли быть давление внутри трубы в сечении меньше атмосферного? При каких условиях?

Лабораторная работа № 10(3).

Экспериментальная иллюстрация ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости, определение законов сопротивления и критического числа Рейнольдса

Цель работы: ______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Теория вопроса:____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Описание опытной установки:

Рис.10. Схема установки:

1-________________________________________________,

2-________________________________________________,

3-________________________________________________,

4-________________________________________________,

5-________________________________________________,

6-________________________________________________,

7-________________________________________________,

8-________________________________________________.

Порядок выполнения работ и обработка опытных данных

1. Открыть незначительно кран 4 на трубе 2 ,чтобы скорость движения воды в ней была небольшой (вода из трубы 1 должна течь тонкой струйкой).

2. Подать из емкости 6 в трубу 2 небольшое количество раствора красителя, чтобы окрашенная струйка воды представляла собой отчетливо выраженную нить по всей длине трубы.

3. Измерить с помощью мерного сосуда 5 и секундомера 7 расход воды Q в трубе. При этом измеряемый объем воды в сосуде 3 должен быть таким, чтобы время наполнения составляло не менее 20…30 секунд.

4. Снять показания пьезометров.

5. Результаты измерений записать в таблицу 3.1.

6. Увеличить открытием крана 4 скорость движения воды в трубе 2, но так, чтобы окрашенная струйка жидкости сохранялась, т.е. чтобы режим остался ламинарным, и, выполнив те же измерения, что и в первом опыте, записать их результаты в таблицу 3.1.

7. Дальнейшим увеличением открытия крана 4 создать в трубе 2 турбулентный режим (об этом будет свидетельствовать интенсивное перемешивание с водой раствора красителя, подачу которого следует увеличить, чтобы эффект был ярче) и выполнить третий и четвертый опыты так, как описано выше. Результаты измерений записать в таблицу 3.1.

8. Открыть кран 13 на винипластовой трубе 2 так, чтобы разность показаний пьезометров 12 составляла не более 0,3 см, и измерить расход воды и ее температуру. Результаты измерений записать в таблицу 3.2.

9. Сделать ещё девять аналогичных опытов, увеличивая в каждом последующем опыте открытие крана 13 так, чтобы разность показаний пьезометров 12 (потеря напора по длине ) при этом возрастала примерно в 1,5…1,6 раза. Результаты измерений записать в таблицу 3.2.

10. Выполнить все вычисления, предусмотренные таблицами 3.1 и 3.2.

11. Построить в масштабе по данным таблицы 1.5 график (рисунок 3.1) и определить с его помощью критическую скорость , а через неё и , а также показатели степени и и коэффициенты пропорциональности и .

12. Дать заключение по результатам работы.

Методика проведения исследований.__________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Обработка опытных данных. Выполнение расчетов:

Данные опытов и расчетов свести в таблицу 10.

Таблица 10.1

Таблица 10.2

Выводы: _______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

Назовите режимы движения жидкости и укажите их характерные особенности.

Поясните, что такое критерий Рейнольдса, и назовите факторы, от которых он зависит.

Поясните, что такое критическое число Рейнольдса?

Поясните, каким образом при гидравлических расчётах определяют режим движения жидкости и с какой целью?

Поясните, что такое критическая скорость, от каких факторов она зависит и как её определяют?

Напишите и поясните аналитические зависимости потерь напора по длине от средней скорости потока при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости.

Объясните понятия верхней и нижней критической скоростей.

Что называется «вязкостью жидкости»?

Как связаны динамическая и кинематическая вязкости, каковы их размерности?

Напишите уравнения гипотезы Ньютона и поясните значения его членов.

Что такое «неньютоновская жидкость»? Приведите примеры таких жидкостей, используемых в строительстве.

Напишите формулу Бингама – Шведова и поясните значение её членов.

Нарисуйте эпюры скоростей ламинарного и турбулентного течений, а также эпюру напряжения трения при ламинарном движении в трубе.

От каких факторов зависит вязкость жидкостей? Расположите их в порядке важности.

Как меняется динамическая вязкость жидкости при нагреве?

Как меняется кинематическая вязкость жидкости при нагреве?

Как меняется кинематическая газа жидкости при нагреве?

Как изменится критическая скорость жидкости в трубе при увеличении диаметра трубы вдвое?

Как изменится критическое число Рейнольдса жидкости, текущей по трубе, при увеличении диаметра трубы вдвое?

Каков физический смысл критерия Рейнольдса?

Какова связь средней и максимальной скоростей частиц при ламинарном движении?

Что такое «ядро потока»?

Что такое «пограничный слой»?

Какова структура пограничного слоя и от чего зависит его толщина?

Как определить число Рейнольдса для каналов некруглого сечения?

В какой из жидкостей разной вязкости, текущих по трубам одного диаметра будет больше критическая скорость?

Сформулируйте гипотезу Ньютона о силе внутреннего трения в жидкости.

Как соотносятся между собой критические скорости при движении воды в трубах одинакового диаметра при равных числах Рейнольдса, но при различной температуре?

Как влияет внешнее давление на вязкость жидкости?

От чего зависит вязкость капельных жидкостей?

От чего зависит вязкость газов?

Почему при ламинарном режиме движения коэффициент Кориолиса достигает значения двух единиц, а при турбулентном режиме движения - чуть больше единицы?