Главная страница
Навигация по странице:

  • Цель работы

  • Величина Энергетический смысл Величина Геометрический смысл

  • (пьезометрический напор)

  • Указания к заполнению таблицы

  • Построение графика зависимости напоров от изменений длины между сечениями

  • Общие выводы по выполненной работе

  • Порядок запуска ВЛР Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы»

  • Учебный терминал ТГУ ». Введите в поля Логин

  • Практическое задание для допуска к виртуальным лабораторным работам. Лабораторные работs76. Практическое задание для допуска к виртуальным лабораторным работам уравнение д. Бернулли


    Скачать 2.26 Mb.
    НазваниеПрактическое задание для допуска к виртуальным лабораторным работам уравнение д. Бернулли
    АнкорПрактическое задание для допуска к виртуальным лабораторным работам
    Дата10.08.2022
    Размер2.26 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛабораторные работs76.docx
    ТипЗакон
    #643489
    страница1 из 6
      1   2   3   4   5   6

    Практическое задание для допуска к виртуальным лабораторным работам

    УРАВНЕНИЕ Д. БЕРНУЛЛИ

    (экспериментальное изучение и практическая реализация)



    Цель работы: ознакомиться и понять смысл уравнения Бернулли, уметь применять его для решения практических задач гидродинамики.

    Схема лабораторной установки

    Работа производится на установке, представленной на рис. 1.



    Рис. 1. Экспериментальная установка и построение линий полного и пьезометрического напоров при течении жидкости в трубе переменного сечения



    Рис. 2. Пример геометрической интерпретации уравнения Бернулли

    Программа работы

    1. Проследить за изменением величины потерь напора по длине исследуемой трубы и характером уклонов.

    2. Уяснить значение трубки Пито.

    3. Построить график изменении напоров.

    4. Ответить на контрольные вопросы.

    Теоретические сведения

    Закон сохранения энергии для установившегося потока несжимаемой жидкости в поле сил тяжести выражается уравнением Бернулли:

    Z1 + P1/γ + α1υ12/(2g) = Z2 + P2/γ + α2υ22/(2g) + hw. (1)

    Уравнение (1) можно записать в виде

    Z1g + P1g/γ + α1υ22/2 = Z2g + P2g/γ + α2υ22/2 + hwg. (2)

    Все величины, входящие в уравнения (1) и (2), имеют геометрический и энергетический смыслы (табл. 1, рис. 2).

    Таблица 1

    Величина

    Энергетический смысл

    Величина

    Геометрический смысл

    Zg


    Удельная потенциальная энергия положения

    Z

    Геометрическая высота от плоскости сравнения до центра тяжести сечения потока (геометрический напор)

    Pg

    Удельная потенциальная энергия давления

    P

    Пьезометрическая высота, замеряемая от центра тяжести сечения до уровня жидкости в пьезометре (пьезометрический напор)

    αυ2/2

    Удельная кинетическая энергия

    αυ2/(2g)

    Скоростная высота, замеряемая по разности высот в пьезометре и трубке Пито (скоростной напор)

    Zg + Pg/γ + αυ2/2

    Полная удельная энергия

    H = Z+ P/γ + αυ2/(2g)

    Гидродинамический напор (полный напор)

    hwg

    Потеря энергии между рассматриваемыми сечениями

    hw

    Потеря напора, замеряемая по разности полных напоров в двух сечениях

    Каждое слагаемое уравнения Бернулли выражает энергию, отнесенную к одному килограмму веса жидкости, т. е. удельную энергию, и тогда уравнение можно назвать балансом удельной энергии потока жидкости с учетом потерянной энергии.

    Коэффициент α характеризует неравномерность распределения скоростей в поперечном сечении потока и представляет собой отношение истинной кинетической энергии потока к кинетической энергии, вычисленной по средней скорости. Для труб при турбулентном режиме α = 1,1. При решении инженерных практических задач коэффициент α принимают равным 1.

    Уклоны. Удельная энергия вдоль потока жидкости изменяется. Если считать, что изменение ее равномерно идет вдоль потока, иногда можно потерю энергии изобразить прямыми линиями и получить геометрическую, пьезометрическую и напорную линии (1).

    Геометрический уклон:

    i = (Z1 Z2) / l1–2 (3)

    есть тангенс угла наклона геометрической линии между сечениями к горизонтальной плоскости. Геометрический уклон показывает потерю удельной энергии положения, приходящейся на единицу длины.

    Пьезометрический уклон:

    Jp = ((Z1 + P1/γ) – (Z2 + P2 / γ)) / l1–2. (4)

    Пьезометрический уклон показывает потерю удельной потенциальной энергии, приходящейся на единицу длины.

    Гидравлический уклон:

    J = hw / l1–2 = (H1 – H2) / l1–2 = ((Z1 + P1 / γ + α1υ12 / (2g)) – (Z2 + P2 / γ + α2υ22/(2g))) / l1–2. (5)

    Гидравлический уклон показывает потерю полной удельной энергии, приходящейся на единицу длины.

    Геометрические и пьезометрические уклоны могут быть как положительными, так и отрицательными. Гидравлический же уклон может быть только положительным, так как полная удельная энергия вдоль потока жидкости теряется при движении жидкости.

    Величину средней скорости можно вычислить по уравнению:

    hυ = αυ2 / (2g),

    откуда

    υ = . (6)

    Значение α = 1,1 для турбулентного режима.

    Результаты измерений и расчетов

    Таблица 2



    сеч.

    l – длины меду сечениями, см

    Z, геометрический напор, см



    Нс статический напор, см

    Hполный напор, см

    hw, потерь напора, см

    hv- - скоростной напор, см

    V, скорость, см/с

    Уклоны




    i – геометрический

    Jp – пьезометрический

    J – гидравлический





    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11




    1

    30,7

    8,8

    58

    59






















    2

    6,55

    54

    55










    24,7
















    3

    4,73

    21

    50.5










    22,7
















    4

    3,06

    29.5

    30










    30,8



















    5

    0,8

    28.5

    29













    Указания к заполнению таблицы

    Графа 6: hw = H1 – H2, разность между двумя полными напорами.

    Графа 7: hυ = Hполный – Hстатический.

    Графа 8: по формуле (6).

    Графа 9: по формуле (3).

    Графа 10: по формуле (4).

    Графа 11: по формуле (5).

    Построение графика зависимости напоров от изменений длины между сечениями

    После заполнения табл. 2 постройте график изменения геометрического, пьезометрического и скоростного напоров по длине трубы в соответствующем масштабе (на бумаге А4 на координатно-масштабной бумаге (на миллиметровке), как указано на образцах: рис. 3 (вариант 1), рис. 4 (вариант 2).



    Рис. 3. Графики зависимости напоров от изменении длины трубопровода наклонного расположения (вариант 1) (на оси ОY разместить напоры (Z, Нстатический = Z + P / γ; Hполный ); на оси ОХ – длины между сечениями)



    Рис. 4. Графики зависимости напоров от изменении длины трубопровода наклонного расположения (вариант 2) (на оси OY разместить напоры (Z, Нстатический = Z+ P / γ; Hполный ); на оси OX – длины между сечениями)

    Общие выводы по выполненной работе: составляются самостоятельно.

    Отчет о выполнении

    Важно! Отчет о практическом задании и лабораторных работах оформляется в одном документе.

    1. Титульный лист.

    2. Уравнение Д. Бернулли:

    • цель работы;

    • уравнение Бернулли в форме напоров с расшифровкой слагаемых, входящих в уравнение;

    • таблицы результатов расчета;

    • графики изменения напоров в зависимости от длины трубопровода наклонного расположения;

    • общие выводы по выполненной работе.


    Порядок запуска ВЛР

    1. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «toltgu 1.00», в ней откройте двойным щелчком мыши «Учебный терминал ТГУ».



    Введите в поля Логин (на русском языке) и Пароль

    ТолТГУ 3153776


    1. Поле Пользователь (Криштал М.М.) оставьте без изменения. Кликнуть по надписи «Учебный терминал». Появится надпись «Доступ открыт». Кликните по надписи.

    2. Выберите раздел «гидравлика» и в верхнем правом углу укажите вашу фамилию.

    3. В появившемся списке выбираем необходимую виртуальную лабораторную работу.

    4. Для запуска лабораторной работы необходимо пройти тестирование, правильно ответив на все пять вопросов. Для начала тестирования выберите «Вход» в колонке «Тест».

    5. После успешного прохождения теста откроется лабораторная работа.



      1   2   3   4   5   6


    написать администратору сайта