Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет»

Контрольная РАБОТА

Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛАГАЕМЫХ УРАВНЕНИЯ Д. БЕРНУЛЛИ

ПРИ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ В ТРУБОПРОВОДЕ

Вариант 2


Таблица 1 – Исходные данные

Наименование и обозначения величин	Ед. изм	Результаты измерений и вычислений
		Сечение I	Сечение II	Сечение III
Геометрические высоты центров тяжести сечений z	м	0,7	0,5	0,3
Объем воды в мерном баке W	м3	0,05
Отметки уровней воды в пьезометрах, т.е. гидростатические напоры (z+p/ρg)	м	1,824	1,704	-
Отметки уровней воды в скоростных трубках, т.е. полные напоры H = z + p/ρg + U2/2g	м	1,847	1,843	-
Продолжительность наполнения объема W в мерном баке t	с	119,5

Цель работы:

1.Определить слагаемые z, p/g, U²/2g уравнения Д. Бернулли для сечений I-I, II-II, III-III а также потери напора h_III, h_IIIII, h_IIII между сечениями (см. рис. 1).

2. Вычислить средние скорости потока, отвечающие им скоростные напоры U²/2g и прочие показатели, предусмотренные таблицей для расчета для указанных живых сечений потока жидкости.

---

3. Построить в масштабе по расчетным данным геометрическую линию, пьезометрическую линию и линию полного напора (см. рис. 3).

Потери полного напора между I и II сечениями:



Потери полного напора между II и III сечениями:



Суммарные потери:



Полный напор в III сечении:



Пьезометрические высоты:

I-I
II-II
III-III

Скоростные высоты:

I-I
II-II
III-III

Расход:



Средняя скорость движения воды:

I-I
II-II
III-III

Скоростная высота, отвечающая средней скорости:

I-I
II-II
III-III

Разность скоростных высот:

I-I
II-II
III-III

---

Таблица 2 – Расчётные данные

Наименование и обозначения величин	Ед. изм	Результаты измерений и вычислений
		Сечение I	Сечение II		Сечение III
Геометрические высоты центров тяжести сечений z	м	0,7	0,5		0,3
Отметки уровней воды в пьезометрах, т.е. гидростатические напоры (z+ρ/ρg)	м	1,824	1,704		1,77
Отметки уровней воды в скоростных трубках, т.е. полные напоры H = z + p/ρg + U2/2g	м	1,847	1,843		1,835
Пьезометрические высоты (z + P/ρg ) –z	м	1,124	1,204		1,47
Скоростные высоты U2/2g =H-(z + P/ρg)	м	0,023	0,139		0,065
Потери полного напора на пути между соседними живыми сечениями струйками hI-II=HI – HII	м	0,004		0,004
Суммарные потери полного напора hI-III= hI-II+hII-III	м	0,008
Объем воды в мерном баке W	м3	0,05
Продолжительность наполнения объема W в мерном баке t	с	119,5
Расход воды в трубопроводе Q=W/t	м3/с	0,0004
Средняя скорость движения воды в V= Q/ω	м/с	0,649	1,572		0,649
Скоростная высота, отвечающая средней скорости V2/2g	м	0,021	0, 0,021		0,021
Разность скоростных высот (U2/2g – V2/2g)	м	0,002	0,014		0,044

---

Рисунок 1 – Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли

Ответы на контрольные вопросы:

1. 
   Поясните энергетический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли.
   

С энергетической точки зрения слагаемые уравнения Бернулли представляют собой разновидности удельной энергии а именно:

Z - удельная потенциальная энергия положения жидкости в рассматриваемом сечении струйки;

P/ρg - удельная потенциальная, энергия. давления;

U²/2g - удельная кинетическая энергия.

2. 
   Как называется коэффициент α, входящий в уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости, что он учитывает и от чего зависит его величина?
   

α - коэффициент Кориолиса (корректив кинетической энергии), учитывающий неравномерность распределения местных скоростей v по живому сечению потока, обусловленную вязкостью жидкости.

3. 
   Объясните, чем обусловлены потери полного напора и каков их энергетический смысл?
   

Потеря полной удельной энергии струйки, т.е. часть ее, затраченная на преодоление работы сил внутреннего трения, обусловленного вязкостью жидкости.

4. 
   Поясните, что понимают под термином "удельная энергия"?
   

Удельной энергией называется энергия, приходящаяся на единицу веса жидкости.

5. 
   Поясните, что такое скоростная трубка и трубка Пито?
   

Скоростная трубка представляет собой трубку, верхний конец которой открыт в атмосферу, а нижний изогнут навстречу скорости и в рассматриваемой точке потока жидкости. Благодаря этому у входа в изогнутый конец скоростной трубки кинетическая энергия частицы жидкости преобразуется в потенциальную энергию давления столба жидкости высотой h_u=U²/2g.

Поскольку срез нижнего конца скоростной трубки перпендикулярен вектору скорости, а срез нижнего конца пьезометра параллелен , уровень жидкости в скоростной трубке всегда устанавливается выше, чем в пьезометре, на величину U²/2g. Прибор, объединяющий конструктивно пьезометрическую (П) и скоростную (С) трубки, называется трубкой Пито и широко применяется для измерения скорости движения жидкости.

---

6. 
   Поясните, что такое линия полного напора и пьезометрическая линия.
   
7. 
   
   

Линия полного напора показывает изменение полной удельной энергии по сечениям. Пьезометрическая линия показывает изменение удельной потенциальной энергии по сечениям. Разница высот по линии полного напора и пьезометической линии – удельная кинетическая энергия потока.

---

Смотрите также файлы

• Практические (ситуационные) задачи по дисциплине управление человеческими ресурсами.docx

• Расчет уровня шума в жилой застройке для своей улицы.docx

• Пауза 28 секунд.docx

• Выдача свидетельства о праве на наследство.doc

• 1. Что такое личность и индивидуальность 1.docx