Контрольні питання

1. Напишіть формулу для обчислення коефіцієнта опору тертя за ламінарного режиму.

2. Які труби вважають умовно гладкими?

3. Які труби вважають шорсткими?

4. Зобразити структуру потоку рідини за турбулентного режиму.

5. Напишіть і поясніть формулу Дарсі-Вейсбаха. Поясніть графік Нікурадзе.

6. В яку форму переходить енергія, що витрачається на тертя?

7. Які ви знаєте форми гідравлічного опору?

8. Напишіть рівняння нерозривності потоку.

9. Напишіть формулу для сумарної сили гідравлічного тиску на плоску фігуру.

10. Що таке центр тиску, як він визначається?

11. Сумарна сила тиску на криволінійну поверхню.

	№ варіанта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
№  питання	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	11	10	9	8	7	5	6	5	4	3
	5	6	7	11	1	10	1	2	1	8

Лабораторна робота № 5 Визначення коефіцієнтів місцевих опорів

Будь-які порушення рівномірності або прямолінійності руху потоку рідини, коли відбуваються різкі зміни швидкості за величиною та напрямком, зв'язані з втратою енергії. Такі місця називаються місцевими опорами. До них належать звуження або розширення потоку, повороти, крани, діафрагми та інше.

Втрати напору або питомої енергії в місцевих опорах за турбулентного режиму руху рідини пропорційні квадрату швидкості і визначаються за формулою:

,

де  ‑ безрозмірний коефіцієнт, який називається коефіцієнтом місцевого опору;

‑ швидкісний напір, або питома кінетична енергія потоку в перерізі за місцевим опором.

Експериментально коефіцієнт  обчислюється за формулою:

.

Робота № 5 базується на показаннях лабораторної роботи № 3. Для визначення коефіцієнтів місцевих опорів використовують такі ділянки трубопроводу, де має місце різка деформація потоку (див. рис. 3.І), а саме:

1. Ділянка 4‑5 ‑ вентиль.

2. Ділянка 5‑6 ‑ раптове звуження трубопроводу.

3. Ділянка 7‑8 ‑ раптове розширення трубопроводу.

Рис. 5.1 ‑ Схема для визначення втрат напору за наявності вентиля

Рис. 5.2 ‑ Схема для визначення втрат напору за раптового звуження

Рис. 5.3 ‑ Схема для визначення втрат напору за раптового розширення

Обробка результатів досліду

Для визначення коефіцієнтів місцевих опорів дослідним шляхом необхідно знати втрати питомої енергії в заданому місцевому опорі, а також режим руху потоку.

Втрати напору визначають відповідно до схем, наведених для раптового звуження, раптового розширення трубопроводу та за наявності вентиля (рис. 5.1, 5.2, 5.3).

Для кожного місцевого опору втрати напору можна виразити різницею гідродинамічних напорів. Так, наприклад, для місцевого опору на ділянці 5‑6 втрати напору при раптовому звуженні визначаються за формулою:

.

Результати вимірювань на обчислень заносяться у табл. 5.1.

Таблиця 5.1 ‑ Дослідні та розрахункові значення

Діля-нка	Вид міс-цево-го опору	Внутрішній діаметр труби, м		Швидкісний напір, м		Гідроди-намічний напір, м		Втра-ти на-пору, hм, м	Кое-фіці-єнт міс-цево-го опору
		d поч.	d кін.	поч.	кін.	Hгд поч.	Hгд кін.
1
2
3