Исследование элементов напорного потока реальной жидкости на основе уравнения Бернулли
Определение опытным путем изменения различных составляющих полного напора жидкости на трубопроводе переменного сечения. Расчет потери полного напора жидкости между сечениями. Структура опытной установки, порядок проведения опытов и анализ результатов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.12.2012 |
| Размер файла | 120,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования Российской Федерации
Сибирский Государственный Технологический Университет
Факультет: Лесоинженерный
Кафедра: Использования водных ресурсов
Лабораторная работа №3
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ
НАПОРНОГО ПОТОКА РЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ НА ОСНОВЕ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ
Выполнил: ст-т гр. 13-3
Свалов А.А.
Проверил: преподаватель
Губин И.В.
г. Красноярск
2012 г.
Цель работы
На трубопроводе переменного сечения опытным путем проследить изменения различных составляющих полного напора жидкости.
Определить потери полного напора жидкости между сечениями.
Общие сведения
Уравнение Бернулли представляет собой аналитически выраженный закон сохранения энергии жидкости и устанавливает связь между скоростью течения, высотой положения центра живого сечения и давлением в различных сечениях потока.
Уравнение Бернулли для двух сечений потока реальной жидкости при установившемся движении имеет следующий вид
, (3.1)
где Z - геометрическая высота или геометрический напор (расстояние от плоскости сравнения до центра живого сечения потока), м. Геометрический напор выражает величину удельной потенциальной энергии положения;
P/·g - пьезометрическая высота или пьезометрический напор, м. (Р - давление жидкости в сечении потока, Па; - плотность жидкости, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2). Пьезометрический напор выражает величину удельной потенциальной энергии давления, а сумма геометрического и пьезометрического напоров определяет величину удельной потенциальной гидравлической энергии;
2/2g - скоростная высота или скоростной напор, м ( - коэффициент неравномерности распределения скоростей течения по живому сечению потока, - средняя скорость потока в сечении, м/с). Скоростной напор выражает величину удельной кинетической энергии;
h - потери полного напора жидкости между сечениями, м. Потери полного напора выражают затраты удельной гидравлической энергии на преодоление сопротивлений на участке трубопровода между сечениями.
Сумма геометрического, пьезометрического и скоростного напоров называется полным напором жидкости в данном сечении. Полный напор Н выражает величину удельной гидравлической энергии в сечении
. (3.2)
Очевидно, что потери полного напора жидкости между сечениями равны
. (3.3)
Для количественной оценки изменения величины отдельных членов уравнения Бернулли по длине трубопровода используются понятия:
- пьезометрического уклона in
, (3.4)
где L - длина трубопровода между сечениями, м;
- гидравлического уклона iГ
. (3.5)
Графики изменения пьезометрического и полного напоров по длине трубопровода называются соответственно линиями пьезометрического и полного напоров.
Опытная установка
Горизонтально расположенный трубопровод состоит из трех последовательно соединенных между собой труб различного диаметра (см. рисунок 3.1). Вода из напорного резервуара 1 поступает в трубопровод 2 при открытии вентиля 3. Подача воды в напорный резервуар 1 осуществляется открытием вентиля 4. Из трубопровода 1 вода поступает в сливной резервуар 5 или в мерный резервуар 6 с помощью переливного устройства.
Измерительная часть установки включает секундомер, мерный резервуар 6, три пары трубок полного напора 7 и пьезометров 8. Каждая пара трубок полного напора и пьезометров присоединена к трубопроводу 2 в соответствующих сечениях и установлена на общем щите с измерительными шкалами.
Рис. 3.1 - Схема опытной установки
напор жидкость трубопровод потеря сечение
Порядок проведения опытов
Открывается вентиль 4, напорный резервуар 1 заполняется водой.
После заполнения напорного резервуара 1 водой открывается вентиль 3 и в трубопроводе устанавливается некоторый постоянный расход воды. Снимаются показания трубок полного напора 7 и пьезометров 8. Следует иметь ввиду, что вследствие турбулентного режима движения воды, в этих приборах наблюдается пульсация давлений. Во избежание грубых ошибок необходимо фиксировать средние положения уровней воды в трубках.
Измеряется расстояние между сечениями, где установлены трубки полного напора и пьезометры.
Объемным способом находится расход воды в трубопроводе 1. Для этого с помощью секундомера определяют время наполнения мерного резервуара 6.
Результаты всех измерений заносятся в таблицу 3.1.
Обработка опытных данных
Определяется скоростной напор в центре каждого сечения в предположении 1
, (3.6)
где h - разность показаний трубки полного напора и пьезометра.
Определяется скорость потока в центре каждого сечения
. (3.7)
Вычисляется средняя скорость по живому сечению потока
. (3.8)
Определяется расход воды в каждом сечении трубопровода по уравнению сохранения расхода воды.
. (3.9)
Измеренное (фактическое) значение расхода воды в трубопроводе равно
.
(3.10)
Сравниваются расчетные значения расхода воды в каждом сечении с фактическим значением расхода воды в трубопроводе.
Потери полного напора определяются по формуле (3.3).
Пьезометрический и гидравлический уклоны определяются по формулам (3.4) и (3.5).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ и особенности распределения поверхностных сил по поверхности жидкости. Общая характеристика уравнения Бернулли, его графическое изображение для потока реальной жидкости. Относительные уравнение гидростатики как частный случай уравнения Бернулли.
реферат [310,4 K], добавлен 18.05.2010Теория движения жидкости. Закон сохранения вещества и постоянства. Уравнение Бернулли для потока идеальной и реальной жидкости. Применение уравнения Д. Бернулли для решения практических задач гидравлики. Измерение скорости потока и расхода жидкости.
контрольная работа [169,0 K], добавлен 01.06.2015Уравнение неразрывности потока жидкости. Дифференциальные уравнения движения Эйлера для идеальной жидкости. Силы, возникающие при движении реальной жидкости. Уравнение Навье - Стокса. Использование уравнения Бернулли для идеальных и реальных жидкостей.
презентация [220,4 K], добавлен 28.09.2013Определение веса находящейся в баке жидкости. Расход жидкости, нагнетаемой гидравлическим насосом в бак. Вязкость жидкости, при которой начнется открытие клапана. Зависимость расхода жидкости и избыточного давления в начальном сечении трубы от напора.
контрольная работа [489,5 K], добавлен 01.12.2013Вакуум как разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением. Расчет линейной потери напора по формуле Дарси-Вейсбаха. Свойства гидростатического давления. Особенности применения уравнения Бернулли. Давление жидкости на плоскую стенку.
реферат [466,0 K], добавлен 07.01.2012Создание модели движения жидкости по сложному трубопроводу с параллельным соединением труб и элементов. Уравнения механики жидкости и газа для подсчета потерь на трение. Определение числа Рейнольдса. Система уравнений Бернулли в дифференциальной форме.
контрольная работа [383,5 K], добавлен 28.10.2014Реальное течение капельных жидкостей и газов на удалении от омываемых твердых поверхностей. Уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для несжимаемой жидкости. Истечение жидкости через отверстия. Геометрические характеристики карбюратора.
презентация [224,8 K], добавлен 14.10.2013Построение эпюры гидростатического давления жидкости на стенку, к которой прикреплена крышка. Расчет расхода жидкости, вытекающей через насадок из резервуара. Применение уравнения Д. Бернулли в гидродинамике. Выбор поправочного коэффициента Кориолиса.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 24.03.2012Выведение уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости - уравнения Стокса. Рассмотрение основных режимов движения жидкости в горизонтальных трубах постоянного поперечного сечения - ламинарного и турбулентного. Определение понятия профиля скорости.
презентация [1,4 M], добавлен 14.10.2013Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.
контрольная работа [269,2 K], добавлен 30.06.2011Вычисление параметров и характеристик напора при истечении через отверстие в тонкой стенке и насадке с острой входной кромкой (цилиндрической и наружной), с коническим входом, с внутренней цилиндрической, с конически сходящейся и расходящейся насадками.
задача [65,4 K], добавлен 03.06.2010Гидравлические трубопроводные системы. Назначение и краткое описание конденсатной системы. Расчет потерь напора в конденсатной и всасывающей магистралях. Нахождение полного коэффициента сопротивления системы, полного напора насоса для ее разных расходов.
курсовая работа [303,5 K], добавлен 07.03.2015Потери напора на трение в горизонтальных трубопроводах. Полная потеря напора как сумма сопротивления на трение и местные сопротивления. Потери давления при движении жидкости в аппаратах. Сила сопротивления среды при движении шарообразной частицы.
презентация [54,9 K], добавлен 29.09.2013Поле вектора скорости: определение. Теорема о неразрывности струн. Уравнение Бернулли. Стационарное течение несжимаемой идеальной жидкости. Полная энергия рассматриваемого объема жидкости. Истечение жидкости из отверстия.
реферат [1,8 M], добавлен 18.06.2007Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.
реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011Определение геометрической высоты всасывания насоса. Определение расхода жидкости, потерь напора, показаний дифманометра скоростной трубки. Расчет минимальной толщины стальных стенок трубы, при которой не происходит разрыв в момент гидравлического удара.
курсовая работа [980,8 K], добавлен 02.04.2018Элементарная струйка и поток жидкости. Уравнение неразрывности движения жидкости. Примеры применения уравнения Бернулли, двигатель Флетнера (турбопарус). Критическое число Рейнольдса и формула Дарси-Вейсбаха. Зависимость потерь по длине от расхода.
презентация [392,0 K], добавлен 29.01.2014Исследование распространения акустических возмущений в смесях жидкости с газовыми пузырьками с учетом нестационарных и неравновесных эффектов межфазного взаимодействия. Расчет зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания в пузырьковой жидкости.
курсовая работа [433,2 K], добавлен 15.12.2014Изучение конструктивных особенностей резервуара для хранения нефтепродуктов. Построение переходной характеристики объекта при условии мгновенного изменения величины входного потока. Определение уровня жидкости в резервуаре нефтеперекачивающей станции.
реферат [645,4 K], добавлен 20.04.2015Расчет характеристик установившегося прямолинейно-параллельного фильтрационного потока несжимаемой жидкости. Определение средневзвешенного пластового давления жидкости. Построение депрессионной кривой давления. Определение коэффициента продуктивности.
контрольная работа [548,3 K], добавлен 26.05.2015
