2.3 Обработка результатов эксперимента
Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости имеет вид:
,
(2.1)
где
и
- геометрический напор (удельная
потенциальная энергия положения) в
сечениях I-I
и II-II, м;
,
- пьезометрический напор (удельная
потенциальная энергия давления) в
сечениях I-I
и II-II, м;
,
- скоростной напор (удельная кинетическая
энергия) в сечениях I-I
и II-II, м;
,
-
избыточные статические давления в
сечениях I-I
и II-II, Па;
,
- средние по живому сечению трубы скорости
потока в сечениях I-I и II-II, м/с;
,
-коэффициенты кинетической энергии
(коэффициенты Кориолиса) в сечениях I-I
и II-II;
- плотность жидкости,
кг/м3;
- потери напора в трубе между сечениями
I-I и II-II, м.
Коэффициент кинетической энергии
учитывает неравномерность поля скоростей
в рассматриваемом живом сечении. Величина
этого коэффициента зависит от режима
течения жидкости (для ламинарного
течения -
,
для турбулентного -
).
Из уравнения неразрывности несжимаемой
жидкости
(
- площадь проходного сечения) следует,
что скорость, а вместе с ней и удельная
кинетическая энергия потока, изменяются
обратно пропорционально площади живого
сечения, т.е. увеличиваются на сужающихся
участках и уменьшаются на расширяющихся.
При этом увеличение доли кинетической
энергии сопровождается уменьшением
доли потенциальной энергии и наоборот.
Таким образом, пьезометрическая линия, характеризующая изменение удельной потенциальной энергии, на сужающихся участках - понижается, на расширяющихся - повышается. Напорная линия, характеризующая изменение полной удельной энергии, постоянно уменьшается при переходе от одного сечения к другому на величину потерь.
Для потока реальной жидкости уравнение Бернулли является уравнением баланса энергии с учетом потерь. При этом энергия, теряемая жидкостью на рассматриваемом участке трубопровода, превращается в тепловую энергию.
Для построения пьезометрической линии необходимо знать величину пьезометрического напора , измеренную пьезометрами в каждом сечении трубы. Чтобы построить напорную линию, необходимо трубкой Пито измерить величину полного напора в этих сечениях.
При построении в качестве плоскости сравнения принять плоскость крышки бака 1.
2.4 Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Описание и схема лабораторной установки.
3. Основные расчетные формулы.
4. Протокол испытаний.
5. График пьезометрической и напорной линий.
6. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Уравнение Бернулли для потока идеальной и реальной жидкостей.
2. Геометрический и энергетический смысл членов уравнения Бернулли.
3. Физический смысл коэффициента Кориолиса.
4. Что выражает уравнение неразрывности?
5. Для чего в установке применяется пьезометр?
6. Принцип измерения скоростного напора в работе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М.Башта, С.С.Руднев, Б.Б.Некрасов и др. – М.:Машиностроение, 1982. – 423 с.
2. Гідроприводи та гідропневмоавтоматика: Підручник / В.О. Федорець, М.Н. Педченко, В.Б. Струтинський та ін./ За ред. В.О.Федорця. – К.: Вища школа, 1995. – 463 с.
3. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Гидравлика и гидропривод" / Сост.В.Ф.Герман, А.И.Котенко, С.П.Кулинич, В.В.Дубинский. -Сумы: Изд-во СумГУ, 1995. -47с.
Учебное издание
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторным работам
по курсу "Гидравлика, гидро- и пневмоприводы"
для студентов направления подготовки 6.050502 "Инженерная механика"
заочной формы обучения
Ответственный за выпуск А.А. Евтушенко
Редактор Н.Н.Мажуга
Компьютерная верстка В.Ф. Германа
Подп. в печать 18 . 11 .2008, поз.
Формат 60х84/16. Бумага офс. Гарнитура Times New Roman Cyr. Печать офс.
Усл.печ.л. 1,16 Уч.-изд.л. 0,64. Тираж 100 экз. Себестоимость изд.
Зак. №
Издательство СумГУ при Сумском государственном университете
40007, г. Сумы, ул. Римского-Корсакова, 2
Свидетельство о внесении субъекта издательского дела в Государственный реестр ДК № 3062 от 17.12.2007г. Напечатано в типографии СумГУ
40007, г. Сумы, ул. Римского-Корсакова, 2.