Файл: Отчет по лабораторной работе Построение линий энергии и потенциальной энергии.docx
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 67
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Уфимский государственный нефтяной технический университет
Кафедра «Гидрогазодинамика трубопроводных систем и гидромашины»
Отчет
по лабораторной работе
«Построение линий энергии и потенциальной энергии»
Студент гр. ГТз-20-01 П.А. Суханов
Проверил Н.В.Морозова
Уфа 2023
Содержание
1 | Цель работы | |
2 | Схема лабораторной установки | |
3 | Расчетные формулы | |
4 | Таблица расчетов | |
5 | Графики линий | |
6 | Вывод | |
1Цель работы : Построить линии энергии и потенциальной энергии для трубопровода переменного сечения.
-
Схема лабораторной установки
Рисунок 1-Опытная установка
Установка (рисунок 1) состоит из следующих основных элементов: напорного бака Б1, опытной трубы 1, регулировочного вентиля ВНЗ и мерного бачка Б2.
Напорный бак заполняется из распределительного бака по питающим
трубопроводам вентилями ВН1 и ВН2. Уровень в напорном баке поддерживается постоянным при помощи переливной трубы 2. Это обеспечивает установившееся движение в трубе 1.
Опытная труба 1 состоит из нескольких участков с разными живыми сечениями. В шести сечениях ее установлены пьезометры. Они укреплены на щите 3 со шкалой у каждого пьезометра.
-
Расчетные формулы
Проведем расчеты по нижеприведенным формулам для первого опыта, значения для остальных опытов рассчитаем аналогично и внесем данные в таблицу 1.
Расход:
где V - объем воды, поступившей в мерный бак за время t;
t - среднее время замеров для одного опыта.
Определить среднюю скорость в каждом сечении трубы, исходя из условия неразрывности потока:
Q = υi Fi= const, (7)
где Fi - площадь
i-гo сечения.
-
Вычислить высоту скоростного напора αiυi2/2g. Коэффициент α во всех сечениях в данной работе можно считать равным единице; g=981 см/с2 .
-
Определить гидродинамический напор в каждом сечении трубы путем сложения трех составляющих: нивелирной высоты, пьезометрической высоты и высоты скоростного напора:
Так как труба горизонтальна, то за плоскость сравнения можно принять горизонтальную плоскость, проходящую через ось трубы, т.е. считать, что Zi=O.
-
Определить потери напора между рассматриваемыми сечениями трубы:
-
Рассчитать средний гидравлический уклон между сечениями:
(10)
где li - расстояние между рассматриваемыми сечениями.
-
Рассчитать средний пьезометрический уклон между сечениями:
-
Результаты замеров и вычислений записать в таб. 1. -
По результатам опыта построить график линий энергии и потенциальной энергии. Пример выполнения графика приведен на рис.3.
8
Табл.1Данные наблюдений и результаты расчётов
Номеропыта | Номер сечения | Расстояние между сечениями | Диаметр сечения | Площадь сечения | Замеренный объем воды | Время замера | Расход | Средняя скорость | Высота скоростного напора | Пьезометрическая высота | Гидродинамический напор | Потери напора между сечениями | Средний гидравлический уклон | Средний пьезометрический уклон |
li, см | di, см | Fi, см2 | V, см3 | t, c | Q, см3/c | υi,см/с | υi2/2g, см | Pi/ρg, см | Hi, см | hi, i+1, см | iср | Jср | ||
1 | I | | 2,8 | 6,15 | 2000 | а) 19,71 | 100,67 | 16,36 | 0,14 | 94,5 | 94,64 | | | |
II | 20 | 1,9 | 2,83 | б) 20,09 | 35,52 | 0,64 | 90,3 | 90,94 | 3,69 | 0,185 | 0,210 | |||
III | 13,5 | 1,28 | 1,29 | в) 19,8 | 78,27 | 3,12 | 80,1 | 83,22 | 7,72 | 0,572 | 0,756 | |||
IV | 6 | 1,25 | 1,23 | средн. 19,87 | 82,08 | 3,43 | 78,6 | 82,03 | 1,19 | 0,198 | 0,250 | |||
V | 14 | 1,92 | 2,89 | 34,79 | 0,62 | 81,3 | 81,92 | 0,12 | 0,008 | -0,193 | ||||
VI | 34,5 | 2,92 | 6,69 | 15,04 | 0,12 | 81,1 | 81,22 | 0,70 | 0,020 | 0,006 | ||||
2 | I | | 2,8 | 6,15 | 5000 | а) 18,81 | 271,84 | 44,17 | 0,99 | 86,9 | 87,89 | | | |
II | 20 | 1,9 | 2,83 | б) 18,25 | 95,93 | 4,69 | 82,8 | 87,49 | 0,40 | 0,020 | 0,205 | |||
III | 13,5 | 1,28 | 1,29 | в) 18,12 | 211,36 | 22,77 | 55,9 | 78,67 | 8,82 | 0,653 | 1,993 | |||
IV | 6 | 1,25 | 1,23 | средн. 18,39 | 221,63 | 25,03 | 51,6 | 76,63 | 2,03 | 0,339 | 0,717 | |||
V | 14 | 1,92 | 2,89 | 93,94 | 4,50 | 69,5 | 74,00 | 2,64 | 0,188 | -1,279 | ||||
VI | 34,5 | 2,92 | 6,69 | 40,61 | 0,84 | 68,8 | 69,64 | 4,36 | 0,126 | 0,020 |
Опыт 1:
Опыт 2:
..
//
линия начальной энергии; линия потенциальной энергии; линия потенциальной энергии;
линия энергии;
/ линия энергии;
9
Рис.3. Построение линий энергии и потенциальной энерги