4 Регистрация опытных данных

4.1 Объём воды, поступившей в мерный бак W

4.2 Время наполнения мерного объёма t(с)

Тогда расход определяем по формуле (2) ' ;'=

4.3 Зная значение диаметра трубы 1 (d) и определяя площадь её поперечного сечения (s), находим значение скорости течения жидкости (V) по соотношению:

, (20)

4.4.Известным является v - кинематический коэффициент вязкости жидкости, м²/с

Используя соотношение (1), определяем значение Re для двух разных жидкостей при различных скоростях, и полученные значения сводим в таблице 1.

Результаты расчётов

Таблица 3

№ п/п	v м2/с	Расчётные параметры
		V, м/с	Re

4.5 Построение графика

По полученным результатам строим на одной системе координат два: графика (для разных жидкостей) зависимости Re = f (V) и делаем выводы.

5.Контрольны вопросы

• Какие режимы жидкости вы знаете?

• Охарактеризовать режимы течения жидкости.

• Что является критерием оценки течения жидкости?

• Описать экспериментальную установку.

• Описать методику проведения эксперимента.

Практическая работа № 3

Решение задач по расчету сложного трубопровода, сифона, гидравлического удара

Цель работы: усвоить принцип действия, область применения и практическую методику расчета сложного трубопровода, сифона и гидравлического удара в напорных трубах.

1 Расчет сложного трубопровода

Сложным называется трубопровод гидравлической системы, представляющий собой сеть труб, состоящую из основной магистральной трубы и ряда отходящих от нее ответвлений.

Рассмотрим пример расчета одного из видов сложных трубопроводов.

Пример. Стальной трубопровод имеет параллельное ответвление (рисунок 2)

Рисунок 2— Расчетная схема

Длина участков трубопровода l\, i₂, ^з, U, диаметры участков d_b d₂, d₃, d4. Определить давление, создаваемое насосом для подачи по трубопроводу воды с расходом Q при отметке оси насоса £_нас, напоре в конце трубопровода Н_к.

Методика решения. Определим расходы в параллельных участках трубопровода, принимая в первом приближении удельные сопротивления по таблице 1 при скорости движения V>1,2 м/с и решаем систему уравнений:

, (21)

где: Q_b Q₂, Q3 – расход воды в соответствующих участках трубопровода, л/с;

li, £3 – длина соответствующих участков трубопровода, м; S02, S03 - удельные сопротивления соответствующих участков трубопровода, определяемые по таблице 1.1, с²/м⁶.

Примечание. Удельное сопротивление определяется из уравнения Д.Бернулли по следующему соотношению:

, (22)

где: g – коэффициент гидравлического трения;

d - диаметр трубопровода, м.

Таблица 4 – К определению коэффициентов Б и Л'_Онв в уравнении Бернулли

Диаметр условного прохода tf, мм	Стальные трубы			Чугунные трубы
	Расчетный внутренний диаметр da, мм	б, сг/м2	So2, cW	Расчетный внутренний диаметр d2 мм		So™. cV
60	64	4920	3686	51,6	11 690	It 540
60	70	3440	2292	–	–
75	83	1741	929			–
90	95	1014	454	82.6	1178	953
100	114	506,5	173	102	754,7	312
125	133	264,2	76,4	127,2	316,2	96,7
150	158	132J	30,7	152.4	153,25	37,1
175	170	98.9	20.8			–
200	209	43,3	6.96	202.6	49,23	8.09
250	260	18,07	2.19	253	20,2	2.53
300	311	8,84	0,85	304.4	9.62	0,95
350	363	4.76	0,373	352,4	5,37	0,437
400	414	2,81	0.186	401.4	3.2	0,219
450	466	1,753	0,099	450.6	2	0,199
500	516	1,15	0,058	500,8	1,315	0,0678
600	616	0,574	0.0226	600,2	0.637	0,026
700	706	0.332	0,011	699.4	0,346	0.0115
800	804	0.197	0.00551	799.8	0.202	0.ОО567
900	904	0.124	0,00296	899,2	0,127	0.00305
1000	1004	0,0812	0,0017	998,4	0.0832	0.00175
1200	1202	0.0397	0.00654	1t99.2	0,0399	0,000663
ПОД	1400	0,0275	0,000292	–	–	–
1500	1500	0,0163	0.000202	–	–	–
1600	1600	0,0126	0.000144		–	–

Уточняем скорости движения воды на параллельных участках и удельные сопротивления, учитывая поправочный коэффициент 0 и значения внутренних диаметров труб.

Поправочный коэффициент G определяется в зависимости от скорости:

Скорость V, м/с 0,2 0,4 0,6 0,8 0,9 1 1,1 1,2

Коэффициенте 1,41 1,2 1,11 1,06 1,04 1,03 1,015 1

, (23)

, (24)

где: d – расчетный внутренний диаметр, определяемый по таблице 1, м.

Уточненное значение удельного сопротивления S_o:

, (25)

Тогда уточненное соотношение расходов:

, (26)

Определяем скорости и удельные сопротивления на первом и четвертом участках трубопровода:

, (27)

, (28)

Определяем напор, создаваемый насосом:

, (29)

Определяем давление, создаваемое насосом:

, (30)

где: р - плотность воды, принимаем р=1000кг/м³.

Вариант параметров для расчета выбираем из таблицы 4 в соответствии с порядковым номером студента в журнале.

Таблица 5 – Варианты заданных для расчета параметров

Вариант	Заданные параметры
	li, м	2,М	з, м	U, м	di,MM	1г,ММ	сз,мм	14,ММ	О,л/с	нас,м	Нк,м
1	200	200	150	300	300	250	200	300	75	5	20
2	250	250	200	400	350	300	250	350	80	6	15
3	300	300	350	350	320	200	250	320	85	4	17
4	500	500	400	350	150	125	100	150	82	5	15
5	350	350	300	450	450	400	350	450	90	5	20
6	200	200	150	300	300	250	200	300	75	5	20
7	250	250	200	400	350	300	250	350	80	6	15
8	300	300	350	350	320	200	250	320	85	4	17
9	500	500	400	350	150	125	100	150	82	5	15
10	350	350	300	450	450	400	350	450	90	5	20
11	200	200	150	300	300	250	200	300	75	5	20
12	250	250	200	400	350	300	250	350	80	6	15
13	300	300	350	350	320	200	250	320	85	4	17
14	500	500	400	350	150	125	100	150	82	5	15
15	350	350	300	450	450	400	350	450	90	5	20