Лаба 4
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
САЯНО-ШУШЕНСКИЙ ФИЛИАЛ
Лабораторная работа № 4
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТРУБОПРОВОДА»
Преподаватель _____________ Андрияс А.А.
Студенты ГЭ18-02Б __________ Лейман А.В.
Лонская А.Н. Степанова А.М.
Петрик А.Е
рп.Черемушки, 2020
Цель работы: Определение опытным путем значений коэффициентов местных сопротивлений трубопровода. Развитие навыков измерений и расчетов местных потерь полного напора.
Рисунок 1- Схема опытной установки
Используемые формулы:
– потери полного напора
– скорости потока жидкости в первом сечении
– скорости потока жидкости в первом сечении
– внутренний диаметр трубы
– давление потока жидкости в первом сечении
– давление потока жидкости во втором сечении
– плотность воды
– объём мерного резервуара
– площадь живого сечения трубопровода
– коэффициент местного сопротивления
Ход работы:
Пример расчёта для внезапного расширения трубопровода:
1. Находим площадь живого сечения:
2. Находим скорость в трубопроводе :
3. Рассчитаем потери напора:
4 Определим теоретическое значения коэффициента местного сопротивления:
5 Рассчитаем экспериментальное значение коэффициента местного сопротивления:
6 Степень расхождения между экспериметнальным и теоритическим значениями коэффициента местного сопротивления трубопровода:
Построим кривые экспериментальные характеристики местных сопротивлений трубопровода необходимые для анализа данных
Рисунок 2
Рисунок 3
Таблица 1-Результаты измерений и обработки опытных данных для колена
№ |
Q∙10-5,м3/с |
d,мм |
,м |
,м |
ω, м2 |
υ, м/с |
Re |
hм, м |
ζэ |
1 |
68,7 |
50 |
1,502 |
1,491 |
0,00196 |
0,35 |
17520 |
0,011 |
1,760 |
2 |
66,7 |
1,491 |
1,482 |
0,34 |
17018 |
0,009 |
1,526 |
||
3 |
66,5 |
1,472 |
1,463 |
0,34 |
16962 |
0,009 |
1,536 |
||
4 |
63,3 |
1,394 |
1,385 |
0,32 |
16135 |
0,009 |
1,698 |
||
5 |
61,4 |
1,274 |
1,267 |
0,31 |
15651 |
0,007 |
1,404 |
Таблица 2- Результаты измерений и обработки опытных данных для внезапного сужения трубопровода
№ |
Q∙10-5,м3/с |
d1,мм |
d2,мм |
,м |
,м |
ω1, м2 |
ω2, м2 |
υ1, м/с |
υ2, м/с |
Re |
hм, м |
ζэ |
ζт |
∆ζ/ζэ |
1 |
68,7 |
50 |
32 |
1,491 |
1,460 |
0,00196 |
0,0008 |
0,35 |
0,86 |
27472 |
0,031 |
0,824 |
0,296 |
64 |
2 |
66,7 |
1,482 |
1,453 |
0,34 |
0,83 |
26684 |
0,029 |
0,817 |
64 |
|||||
3 |
66,5 |
1,463 |
1,435 |
0,34 |
0,83 |
26596 |
0,028 |
0,794 |
63 |
|||||
4 |
63,3 |
1,385 |
1,357 |
0,32 |
0,79 |
25300 |
0,028 |
0,877 |
66 |
|||||
5 |
61,4 |
1,267 |
1,240 |
0,31 |
0,77 |
24540 |
0,027 |
0,899 |
67 |
Таблица 3- Результаты измерений и обработки опытных данных для внезапного расширения трубопровод
№ |
Q∙10-5,м3/с |
d1,мм |
d2,мм |
,м |
,м |
ω1, м2 |
ω2, м2 |
υ1, м/с |
υ2, м/с |
Re |
hм, м |
ζэ |
ζт |
∆ζ/ζэ |
1 |
68,7 |
32 |
50 |
1,445 |
1,443 |
0,0008 |
0,00196 |
0,86 |
0,35 |
17520 |
0,002 |
0,330 |
2,103 |
538 |
2 |
66,7 |
1,434 |
1,432 |
0,83 |
0,34 |
17018 |
0,002 |
0,349 |
503 |
|||||
3 |
66,5 |
1,417 |
1,415 |
0,83 |
0,34 |
16962 |
0,002 |
0,351 |
499 |
|||||
4 |
63,3 |
1,442 |
1,439 |
0,79 |
0,32 |
16135 |
0,003 |
0,575 |
266 |
|||||
5 |
61,4 |
1,224 |
1,220 |
0,77 |
0,31 |
15651 |
0,004 |
0,811 |
159 |
Вывод: в ходе проведённой лабораторной работе нам удалось опытным путем найти величину коэффициента гидравлического трения. Сравнив его с теоретическими значениями, мы пришли к выводу что максимальное отклонение составляет для первого участка и для второго участка. Таким образом при расчётах с помощью эмпирических формул мы имеем весомую величину отклонения от реального значения. Этот факт может внести довольно серьёзные ошибки при проектировании, поэтому необходим ряд дополнительных расчётов.