Лабораторная работа №3 Экспериментальное определение коэффициентов расходов через насадки различной формы
Цель работы:
Цель данной работы заключается в экспериментальном исследовании процессов истечения жидкости через насадки различной формы и опытном определении их коэффициентов расхода.
К лабораторной установке прилагаются насадки различной формы. Вода из расходного бака насосом через ротаметр нагнетается в напорный цилиндр , в нижнем основании которого размещается резьбовое прижимное устройство с заложенным внутрь сменным насадком. Вода, вытекая из насадка в промежуточный бак , попадает в расходный бак .
Журнал наблюдений:
№ |
Измеряемые величины |
№ опытов |
||||||||
Опыт №1 |
Опыт №2 |
Опыт №3 |
||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
1 |
Показания ротаметра n- число делений |
10 |
55 |
30 |
10 |
55 |
30 |
10 |
55 |
30 |
2 |
Показания манометра P, кГ/см2 |
3,2 |
15,2 |
7,2 |
2,4 |
12,8 |
6,4 |
4 |
23,2 |
10,4 |
Обработка опытных данных:
D1=8:8;
D2=8:10;
D3=10:7.
1)
;
2)
;
3)
,
где d2- выходное сечение
насадки;
4)
;
5)
.
Аналогично обрабатываются данные и других опытов. Результаты расчетов сведены в журналы обработки опытных данных.
Журналы обработки опытных данных:
D= 8:8.
№ |
Наименование величины |
№№ опытов |
||
1 |
2 |
3 |
||
1 |
Манометрическое давление Рм, Па |
313920 |
1491120 |
706320 |
2 |
Напор истечения Нр, м.вод.ст. |
32 |
152 |
72 |
3 |
Теоретическая скорость uт, м/с |
25,0567 |
54,6099 |
37,5851 |
4 |
Теоретический расход Qт, м3/с |
1,2595.10-3 |
2,745.10-3 |
1,8892.10-3 |
5 |
Действительный расход Q, м3/с |
9,389.10-5 |
2,664.10-4 |
1,706.10-4 |
6 |
Коэффициент расхода |
0,07455 |
0,09705 |
0,09028 |
7 |
Критерий Рейнольдса |
1,9926.105 |
4,3427.105 |
2,9889.105 |
D= 8:10.
№ |
Наименование величины |
№№ опытов |
||
1 |
2 |
3 |
||
1 |
Манометрическое давление Рм, Па |
235440 |
1255680 |
627840 |
2 |
Напор истечения Нр, м.вод.ст. |
24 |
128 |
64 |
3 |
Теоретическая скорость uт, м/с |
21,6998 |
50,1135 |
35,4356 |
4 |
Теоретический расход Qт, м3/с |
1,7043.10-3 |
3,9359.10-3 |
2,7831.10-3 |
5 |
Действительный расход Q, м3/с |
9,389.10-5 |
2,664.10-4 |
1,706.10-4 |
6 |
Коэффициент расхода |
0,05509 |
0,06768 |
0,06128 |
7 |
Критерий Рейнольдса |
2,157.105 |
4,9815.105 |
3,5224.105 |
D= 10:7.
№ |
Наименование величины |
№№ опытов |
||
1 |
2 |
3 |
||
1 |
Манометрическое давление Рм, Па |
392400 |
2275920 |
1020240 |
2 |
Напор истечения Нр, м.вод.ст. |
40 |
232 |
104 |
3 |
Теоретическая скорость uт, м/с |
28,0143 |
67,4673 |
45,1717 |
4 |
Теоретический расход Qт, м3/с |
1,0781.10-3 |
2,5964.10-3 |
1,7384.10-3 |
5 |
Действительный расход Q, м3/с |
9,389.10-5 |
2,664.10-4 |
1,706.10-4 |
6 |
Коэффициент расхода |
0,0871 |
0,1026 |
0,09811 |
7 |
Критерий Рейнольдса |
1,9493.105 |
4,6945.105 |
3,1432.105 |
Вывод: в результате лабораторной работы мы получили экспериментальные кривые =f(Re) для каждого из насадок. Для всех насадок с увеличением Re коэффициент расхода возрастает, т. е. теоретический расход все более и более отличается от действительного
Рис.1 – Экспериментальные зависимости