Задача 1. Рассчитать значения чисел Рейнольдса и сделать заключение о режимах движения воды с расходом Q = 72 л/мин по трубопроводам, имеющим диаметры D = 100, 200, 400, 1000 мм.
Задача 2. Определить значения коэффициента потерь на трение по длине для вариантов трубопроводов, указанных в задаче 1. Построить график зависимости значений коэффициента потерь на трение l от числа Рейнольдса - l = f (Rе).
Проанализировать причины изменения коэффициента l от режима движения жидкости.
Задача 3. Определить режим движения воды в закрытом канале прямоугольного сечения с шириной b = 4 м, высотой h = 3 м при расходе воды Q = 0,1 м3/с.
Вопросы для самопроверки
1. Вязкость жидкости и ее влияние на гидравлические потери по длине потока.
2. Факторы, определяющие режимы движения жидкости.
3. Каковы законы распределения скоростей жидкости по сечению потока при различных режимах движения?
4. Основное уравнение равномерного движения жидкости. Понятие «динамическая скорость».
5. Что понимается под гидравлически гладкими и шероховатыми трубами?
6. Методика определения коэффициентов гидравлических потерь на трение по длине в зависимости от режима движения жидкости.
Практическое занятие 5. Движение жидкости в трубах
Цели занятия: изучить основные закономерности формирования потерь энергии при движении жидкости в трубах, уяснить влияние режима движения на гидравлические потери. Получить практику применения уравнения Бернулли для потока вязкой жидкости; изучить методику определения средней скорости потока в открытых руслах с использованием уравнения Шези.
Задание на самостоятельную подготовку к занятию:
1. По материалам лекции 4 «Одномерные потоки жидкости» и учебного пособия [1] (с. 50–56, 72–75, 92–95) изучить закономерности одномерных потоков жидкости, их гидравлические элементы. Закрепить знания по применению уравнения Бернулли для одномерного потока реальной жидкости. Повторить вывод основного уравнения равномерного движения жидкости.
2. Быть готовыми ответить на следующие контрольные вопросы:
· Написать уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости.
· Объяснить его физический смысл.
· Порядок применения уравнения Бернулли для решения гидродинамических задач.
· Что собой представляют пьезометрический и гидравлический уклоны?
Порядок проведения занятия
Занятие включает в себя проверку подготовленности студентов к занятию и отработку двух учебных вопросов:
1. Применение уравнения Бернулли для расчета труб с учетом сопротивления трения.
2. Расчетные формулы для определения скорости и расхода при равномерном движении жидкости в трубах и каналах.
По первому учебному вопросу студентам предлагается самостоятельно решить следующие задачи.
Задача 1. Определить перепад давлений (Р1 – Р2) в горизонтальном трубопроводе длиной 56 м, с внутренним диаметром 4 см, если расход жидкости (воды) равен 80 л/мин.
|
Задача 2. Определить высоту расположения Н = Z1 воды в напорном баке (рис. 5) по отношению к уровню слива из водопровода (Z2 = 0), если длина трубопровода l = 1000 м, диаметр «в свету» D = 100 мм, расход жидкости Q = 8 л/с, шероховатость трубы D = 0,4 мм. На выходе из трубопровода должно сохраняться абсолютное давление P2 = 150 кПа. |
Рис. 5 |
Решение каждой задачи записывается на доске и в рабочих тетрадях с пояснением полученных результатов.
По второму учебному вопросу заслушать доклады студентов.
Темы докладов
1. Основное уравнение равномерного движения жидкости.
2. Уравнение Шези и его использование для определения средней скорости потока в открытых каналах.
Для закрепления знаний по второму учебному вопросу решить задачи.
|
Задача 3. Определить пропускную способность трапециевидного канала (рис. 6), заполненного водой, при геометрическом уклоне iг = 0,01. Стенки канала земляные (n = 0,025). Размеры поперечного сечения канала: B = 0,7 м, b = 0,5 м, h = 1 м. |
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
