7.1. Общие сведения

Потери папора по длине вызваны вязкостным трением частиц и струек жидкости друг о друга вдоль трубопровода. Они определяют­ся по формуле Дарси – Вейсбаха:

H_l =

где: -коэффициент гидравлического трения,

I, d - соответст­венно длина и внутренний диаметр трубы (канала),

V - сред­няя скорость потока.

В опытах потери напора по длине определяются разностью показаний пьезометров, установленных на концах опытного участка канала, т.к. скоростной напор не изменяется по пути.

Эксперименты проводятся на устройстве №4 (см. рис. 7.1).

Рис 7.1. Схема устройства № 4:

1,2 - баки; 3,4 - опыт­ные каналы переменно­го и постоянного сече­ния; 5 - уровнемерная шкала;

I-V - пьезометры

7.2. Порядок выполнения работы

1. При заполненном водой баке 1 поставить устройство № 4 на стол баком 2 (рис5.1).

2. Снять показания пьезометров I-V, измерить время изменения уровня в баке на . величину S и температуру t 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 и опытное значение потерь h_l по показаниям крайних пьезометров на нем (рис5.1.).

4. Найти число Рейиольдса и расчетное значение потерь напора h_l по порядку, указанному в табл. 7.1, и относительное расхождение опытного и расчетного значений потерь напора. Объяснить это расхождение.

Таблица 7.1

№ п/п	Наименования величин	Обозначения, формулы	Значения величин
1 2 3 4 5 6 7 8	Показания пьезометров, см Длина участка с равномерным движением, см Опытное значение потерь напора по длине, см Кинематический коэффициент вязкости воды, cм2/с Число Рейнольдса Коэффициент гидравлического трения при: Re<2320 2320<Re< 10d/ Re>10d/ Расчетное значение потерь напора по длине, см Относительное расхождение опытного и расчетного значений потерь	р1/ …..p5/ l ho=(p3/ )-(p5/ ) =17,9/(103+34T+0,22T2) Re=Vd/ =64/Re =0,316/Re0,25 =0,11((68/Re)+( /d))0,25 hр= (l/d)(V2/2g) =(hо –hр )/hр

d= см; = см^2;; А= см; В= см; t= ^oC; S= см; = с; Q=ABS/ ,см³/c; V=Q/ ,см/c.

Примечание: Абсолютную шероховатость стенок канала принять равной 0,001мм.

7.3 Контрольные вопросы

1. Есть ли разница в понятиях: «потери по длине» и «потери на трение»?

2. Какие факторы влияют на потери по длине?

3. Каковы причины потерь по длине?

4. Напишите формулу Дарси – Вейсбаха и поясните значение ее членов.

5. От каких факторов зависит коэффициент Дарси?

6. Что такое абсолютная, равномерная, неравномерная, эквивалентная и относительная шероховатость стенок канала?

7. Что такое относительная гладкость стенок канала?

8. Какая стенка называется гидравлически гладкой?

9. Какая стенка называется вполне шероховатой?

10. Какие области сопротивления Вы знаете?

11. От каких факторов зависит коэффициент Дарси в различных областях сопротивления?

12. Как определяются границы областей сопротивления?

13. Как увязать потери напора в потоку с законом сохранения энергии?

14. Как связаны потери напора в потоке со скоростью потока в различных областях сопротивления?

15. Как изменятся потери напора при ламинарном течении и постоянном расходе, если диаметр трубы увеличится вдвое?

16. Как изменятся потери напора во вполне шероховотой трубе, если расход увеличится вдвое?

17. Как определяется коэффициент Дарси в различных областях сопротивления?

21