Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное автономное образовательное учреждениевысшегообразования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Направлениеподготовки(специальность) Нефтегазовое дело Кафедра Инженерная школа природных ресурсов

ОТЧЕТ

полабораторнойработе №4ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ И МЕСТНЫХ ПОТЕРЬ НАПОРАподисциплинеГидравлика и нефтегазовая гидромеханика

Исполнитель:
студент группы	2Б14		Тихонова Алёна Леонидовна		21.04.2023
Руководитель:	Марина Алёна Алексеевна
инженер

ТОМСК 2023Цель работы: экспериментальное определение режима течения жидкости и потерь напора с учётом коэффициентов местных сопротивлений.КРАТКОЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕЛаминарный режим течения жидкости – это режим, при котором поток жидкости движется отдельными струйками или слоями, и траектории отдельных частиц жидкости не пересекаются, линии тока совпадают с траекториями частиц.

---

Турбулентный режим течения жидкости – это режим, при котором струйки жидкости перемешиваются, и траектории отдельных частиц представляют собой сложные линии, пересекающиеся между собой. Режим движения жидкости определяется безразмерным числом Рейнольдса, которое для напорной трубы круглого сечения имеет вид:Критерий Рейнольдса выражает отношение сил инерции частиц жидкости к силам вязкости. Скорость, при которой происходит смена режимов течения, называется критической скоростью. Число Рейнольдса, соответствующее критической скорости, называется критическим и обозначается:Ламинарный режим течения имеет место при:Турбулентный режим течения – при:Местные потери напора – это потери, обусловленные местными гидравлическими сопротивлениями, то есть такими элементами трубопроводов, в которых вследствие изменения поперечных размеров или конфигурации происходит деформация потока.Основные виды местных потерь напора можно условно подразделить на ряд групп, соответствующих определенным видам местных сопротивлений:

1. 
   Потери, связанные с изменением поперечного сечения потока (внезапное или плавное расширение и сужение);
   
2. 
   Потери, вызванные изменением направления потока (колена, угольники, отводы);
   
3. 
   Потери, связанные с протеканием жидкости через арматуру различного типа (краны, вентили, задвижки, заслонки, приемные и обратные клапаны, сетки, фильтры);
   
4. 
   Потери, связанные с разделением и слиянием потоков (тройники, крестовины).
   

Местные потери напора определяются по формуле Вейсбаха:Коэффициент местного сопротивления зависит в основном от формы местного сопротивления и его геометрических размеров. Его физический смысл состоит в том, что он показывает долю скоростного напора, затрачиваемого на преодоление данного сопротивления.При малых значениях числа Рейнольдса эффект сопротивления вызван силами вязкости и пропорционален первой степени скорости. Коэффициент сопротивления в этом случае изменяется обратно пропорционально числу Рейнольдса:

---

При достаточно больших числах Рейнольдса формируются отрывные течения, которые и являются основной причиной местных сопротивлений. В этом случае коэффициент местного сопротивления является постоянной величиной.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬОПЫТ 1. Насосы 2,3 подключены последовательно. После запуска установки и установления равновесия в системе, были сняты показания расходомера, произведены расчеты, результаты которых представлены в виде таблицы:

Характеристики потока		Положение задвижек
		Задвижка открыта полностью	Задвижка открыта на ¾	Задвижка открыта на ½
Плотность жидкости, (кг/м3)		1000
Коэффициент кинематической вязкости жидкости, (сСт)		0,893
Линейный диаметр живого сечения потока, (м)		0,028
Время, (ч)		0,0167
Объём жидкости, (10-3 м3)		40	39,5	38
Расход жидкости, (м3/ч)		2,4	2,37	2,28
Скорость потока, (м/с)		1,08	1,07	1,03
Число Рейнольдса		33863	33550	32296
Режим течения		Турбулентный	Турбулентный	Турбулентный
Вид местного сопротивления	Кран	8
	, (м)	0,095	0,093	0,087
	Угольник	51
	, (м)	2,30	2,34	2,44
	Плавное расширение	0
	, (м)	-	-	-

---

ОПЫТ 2. Насосы 2,3 подключены параллельно. После запуска установки и установления равновесия в системе, были сняты показания расходомера, произведены расчеты, результаты которых представлены в виде таблицы:

Характеристики потока		Положение задвижек
		Задвижка открыта полностью	Задвижка открыта на ¾	Задвижка открыта на ½
Плотность жидкости, (кг/м3)		1000
Коэффициент кинематической вязкости жидкости, (сСт)		0,893
Линейный диаметр живого сечения потока, (м)		0,028
Время, (ч)		0,0167
Объём жидкости, (10-3 м3)		28	27,8	27
Расход жидкости, (м3/ч)		1,68	1,66	1,62
Скорость потока, (м/с)		0,76	0,75	0,73
Число Рейнольдса		23829	23516	22889
Режим течения		Турбулентный	Турбулентный	Турбулентный
Вид местного сопротивления	Кран	8
	, (м)	0,047	0,046	0,043
	Угольник	51
	, (м)	0,75	0,73	0,69
	Плавное расширение	0
	, (м)	-	-	-

ОПЫТ 3. Подключен только насос 1. После запуска установки и установления равновесия в системе, были сняты показания расходомера, произведены расчеты, результаты которых представлены в виде таблицы:

---

Характеристики потока		Положение задвижек
		Задвижка открыта полностью	Задвижка открыта на ¾	Задвижка открыта на ½
Плотность жидкости, (кг/м3)		1000
Коэффициент кинематической вязкости жидкости, (сСт)		0,893
Линейный диаметр живого сечения потока, (м)		0,028
Время, (ч)		0,0167
Объём жидкости, (10-3 м3)		44	43	42,5
Расход жидкости, (м3/ч)		2,64	2,58	2,55
Скорость потока, (м/с)		1,19	1,16	1,15
Число Рейнольдса		37312	36371	36058
Режим течения		Турбулентный	Турбулентный	Турбулентный
Вид местного сопротивления	Кран	8
	, (м)	0,12	0,11	0,11
	Угольник	51
	, (м)	1,84	1,75	1,72
	Плавное расширение	0
	, (м)	-	-	-

Вывод.В ходе лабораторной работы исследованы режимы работы насосов при различных соединениях. Последовательное подключение насосов используется для повышение общего напора, о чем свидетельствует значение давления на выходе. Значение давления на выходе самое большое => расход насосов должны быть одинаковыми.

---

Смотрите также файлы

• Тема Философия права как область знания.docx

• Так, теперь хочется немного отойти от темы, и объяснить выбор своей.rtf

• Сущность, правовое регулирование и методика анализа основных показателей годовой бухгалтерской отчетности.docx

• Утилизация промышленных отходов.docx

• Курсовая работа по дисциплине Программирование Тема Студент Преподаватель.docx