Исследование режимов течения жидкости: Методические указания к выполнению лабораторной работы, страница 3

Кинетическая энергия потока, подсчитанная по средней скорости течения, отнесенная к единице массы жидкости, равна . Отношение    действительной  кинетической энергии к подсчитанной по средней скорости называется ко­эффициентом кинетической энергии или коэффициентом Кориолиса a. Он характеризует неравномерность распределения скоростей в поперечном сечении потока. Его минимальное значение равно 1 в случае течения идеальной жидкости. Для реальных жидкостей  a =1,05 - 1,13 при турбулентном режиме и  a = 2 при ламинарном режиме. В некоторых случаях, напри­мер в местах изгиба трубопровода, эпюра скоростей может иметь еще большую неравномерность скоростей и тогда aмо­жет быть больше 2.

Коэффициент Кориолиса при ламинарном режиме можно вычислить по формуле

.

4.2. Экспериментальная часть

А. Лабораторная установка

Лабораторная установка, позволяющая определить эпюру скоростей в живом сечении потока в круглой трубе при различных режимах течения, состоит (рис.4,а) из напорного бака 1, трубы 2, оснащенной измерительным узлом 3, вентиля 6 и мерного бака 7. Измерительный узел 3 включает в себя пьезометрическую трубку 4 и трубку Пито 5, который можно перемещать по поперечному сечению потока. Это дает возможность измерить действительную скорость частиц жидкости в отдельном слое исследуемого поперечного сечения.

Рис.4 . Схема лабораторной установки

Б. Порядок проведения опытов

Первый опыт выполняется по листу 1 файла «Режимы течения жидкости».

По варианту, заданному преподавателем, ввести исходные данные:

-  диаметр трубопровода d в ячейку К5;

-  кинематический коэффициент вязкости n в ячейку К7.

Затем в ячейку К9 ввести номер измеряемого слоя, равный нулю. В этом случае измеряются напоры (пьезометрический и полный) непосредственно у стенки трубы.

Из ячейки К14 взять значение приращения уровня жидкости в мерном баке за опыт Dh, а с диаграммы – показания пьезометрической трубки  и трубки Пито.

Полученные значения занести в соответствующие графы таблицы.

Далее, вводя в ячейку К9 номера измеряемого слоя последовательно 1,2,…,10, (рис.4,б) снять показания пьезометрической трубки и внести их в таблицу.

Опыт	Приращение уровня в мерном баке	Секундный расход	Средняя скорость по сечению	Показания трубки Пито	Измеряемый слой	Показания пьезометра	Скоростной напор	Скорость в i –том слое	Коэффициент Кориолиса
№	Dh, см	Q, см3/с	V ,см/с	Но, см	№	Нпi, см	Нсi, см	Vi ,см /с	a
1					0
					1
					2
					3
					4
					5
					6
					7
					8
					9
					10
2					0
					1
					2
					3
					4
					5
					6
					7
					8
					9
					10

Второй опыт выполняется по листу 2 файла «Режимы течения жидкости».

По варианту, заданному преподавателем, ввести исходные данные:

-  диаметр трубопровода d в ячейку К6;

-  кинематический коэффициент вязкости n в ячейку К8.

Далее, аналогично первому опыту, в ячейку К10 ввести номер измеряемого слоя последовательно от 0 до 10 и занести в таблицу показания измерительных трубок и значение приращения уровня жидкости в мерном баке за опыт Dh из ячейки К15.