Исследование режимов течения жидкости: Методические указания к выполнению лабораторной работы, страница 8

Техническое оформление лабораторных работ должно соответствовать ЕСКД.

Отчет по лабораторной работе должен быть написан на одной стороне листов формата А4 и отличаться краткостью и ясностью изложения, без сокращения фраз и ненужных пояснений. В начале отчета должен быть титульный лист установленного образца. По согласованию с преподавателем допускается оформление отчетов в ученических тетрадях.

После защиты лабораторных работ отчет хранится на кафедре.

3. Содержание отчета по лабораторной работе

В отчет по лабораторной работе включается:

1) цель работы;

2) схема и краткое описание конструкции лабораторной установки;

3) порядок выполнения экспериментов;

4) расчетные формулы по обработке результатов замеров;

5) таблицы замеров и результатов расчетов, также необходимые графики и диаграммы.

4. Методические указания по выполнению лабораторной работы

4.1. Теоретические положения

Одной из основных задач гидравлики является расчет потерь напора в трубопроводе. Зависимость потери напора h от расхода жидкости Q называется гидравлической характеристикой трубопровода. В общем случае потери складываются из потерь напора по длине трубопровода h_l и потерь в местных сопротивлениях h_м:

                                                                                  (1)

Потери по длине трубопровода определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

                                                                                      (2)

где l - коэффициент сопротивления трубопровода (коэффициент Дарси), зависящий от режимов движения жидкости и относительной шероховатости его внутренней поверхности;

l и d - длина и внутренний диаметр трубопровода;

V - средняя скорость;

g- ускорение свободного падения.

Потери в местных сопротивлениях

                                                                                         (3)

где x - суммарный коэффициент местных сопротивлений.

Тогда

                                                                                (4)

Учитывая, что , получим характеристику трубопровода в аналитическом виде:

                                                                    (5)

Коэффициент при Q²  называется сопротивлением трубопровода , тогда гидравлическую характеристику можно записать в виде

                                                                                             (6)

Характеристика трубопровода в виде графика показана на рис. 1.

Рис. 1. Характеристика трубопровода

Для упрощения вычислений в формулах часто используется эквивалентная длина трубопровода l_экв. Это такая длина трубопровода, которая по своему сопротивлению равнозначна (эквивалентна) сумме всех местных сопротивлений, т. е. может быть определена из условия

    

Отсюда                          

                                                                                                 (7)

Полная (расчетная) длина трубопровода будет равна:

                                                                                      (8)

В этом случае формула (5) принимает вид

                                                                                           (9)

Для определения характеристик систем с последовательным и параллельным соединением трубопроводов необходимо знать сопротивление линии А каждой ветви. Очевидно, что при последовательном соединении

.                                                    (10)

Для двух параллельных трубопроводов их сопротивление можно определить по формуле

                                                         (11)

Характеристики параллельно и последовательно соединенных трубопроводов удобнее определять графически путем сложения потерь напора h при последовательном соединении и сложении расходов Q при параллельном соединении, примеры показаны на рис. 1.

4.1.2. Экспериментальная часть

А. Лабораторная установка