Определение коэффициента расхода теоретическим путем связано со сложностью определения величин α₁, α₂ и h_w, входящих в уравнение Бернулли. Поэтому используют расчетную формулу для расхода воды через водомер:

(5)

где: µ - коэффициент расхода водомера;

ΔН – разность пьезометрического напора;

А – постоянная водомера.

Формулу (5) можно получить из уравнения Бернулли (4), приняв α₁=α₂=1 и h_w≈0. Тогда как:

(6)

разность показаний пьезометров

(7)

Средние скорости v₁ и v₂ связаны между собой уравнением неразрывности потока: Q₁=Q₂ или v₁∙ω₁= v₂∙ω₂

откуда:



С учетом последнего уравнение (7) примет вид:



откуда:

а расход (8)

(9)

Поскольку потери напора все же отличны от нуля, действительный расход Q будет меньше теоретического Q_т. Это учитывается введением в формулу (6) коэффициента расхода водомера µ, меньшего единицы и таким образом получая формулу (5).

Исходя из вышесказанного, коэффициент расхода можно определить по формуле:

(10)

Физический смысл коэффициента расхода водомера – он учитывает влияние гидравлических сопротивлений на снижение пропускной способности водомера. Чем меньше гидравлические сопротивления, тем коэффициент ближе к единице, а в пределе равен единице.


Рис. 5. Опытная установка для определения коэффициента расхода водомера Вентури.

Описание установки: 1 – напорный бак; 2 – мерный бак; 3 – водомер Вентури; 4 – пьезометры; 5, 6 – водомерные стекла; 7 – переключатель слива воды; 8, 9, 10 – краны.

Напорный бак соединен с водомером Вентури

---

, в контрольных сечениях которого установлены пьезометры. С помощью переключателя вода из водомера может направляться в мерный бак на замер или в слив на холостой сброс.
Порядок выполнения лабораторной работы:

1. 
   При закрытых кранах 9 и 10 и открытом кране 8 заполняем водой напорный бак до некоторого уровня.
   
2. 
   Устанавливаем переключатель воды 7 на слив и плавно открываем кран 9, тем самым добиваясь такого положения, когда уровень воды в напорном баке установится на одной отметке, а следовательно прекратится колебание уровня воды в водомерном стекле напорного бака; в этом случае в трубе 3 будет наблюдаться установившееся движение.
   
3. 
   Определяем расход воды объемным способом, для чего направляем переключатель 7 в мерный бак 2, одновременно включив секундомер. После того как в мерный бак поступит определенный объем воды, секундомер останавливается, а вода по переключателю направляется в слив на холостой сброс.
   
4. 
   Записываем разность пьезометрических напоров ΔН и время наполнения мерного бака в таблицу обработки результатов.
   
5. 
   Регулировкой кранов 8 и 9 устанавливаем другой расход жидкости.
   
6. 
   Повторяем выполнение п.п. 3, 4. Настоящий пункт выполняем 6 раз.
   
7. 
   Приводим установку в исходное состояние.
   

Обработка эксперимента.

Вычисляем постоянную водомера, приняв D=0,051 м, d=0,027 м.



Расход воды в водомере вычисляем по формуле:



Коэффициент расхода водомера определяем по формуле (10).

По температуре воды t=10⁰С определяем кинематический коэффициент вязкости:



Число Рейнольдса определяется по формуле:

Характеристика	Обознач.	Размерность	Номер опыта
			1	2	3	4	5	6
Постоянная водомера	A	м2,5/с	0,00264	0,00264	0,00264	0,00264	0,00264	0,00264
Объем воды	w	м3 (л)	0,06 (60)	0,07 (70)	0,065 (65)	0,055 (55)	0,06 (60)	0,05 (50)
Время	T	с	19,5	20,3	17,4	14	14,5	11,1
Расход воды	Q	м3/с	0,00315	0,00345	0,00374	0,00393	0,00414	0,0045
Показание пьезометра в I сечении		м (см)	1,58 (158)	1,78 (178)	1,94 (194)	2,03 (203)	2,13 (213)	2,33 (233)
Показание пьезометра во II сечении		м (см)	0,37 (37)	0,42 (42)	0,46 (46)	0,48 (48)	0,5 (50)	0,55
Разность показаний пьезометров	ΔH	м (см)	1,21 (121)	1,36 (136)	1,48 (148)	1,55 (155)	1,63 (163)	1,78 (178)
Коэффициент расхода	µ		0,92	0,936	0,943	0,952	0,957	0,963
Температура воды	t	0С	10	10	10	10	10	10
Кинематический коэффициент вязкости воды	ν	м2/с	1,31∙10-6	1,31∙10-6	1,31∙10-6	1,31∙10-6	1,31∙10-6	1,31∙10-6
Число Рейнольдса	Re		60062	65782	71312	74934	78939	85803

---

---

Смотрите также файлы

• Тест начат Понедельник, 21 марта 2022, 12 38 Состояние Завершено.pdf

• Норматив гдзс 1 Надевание и включение в сизод. Норматив ( гдзс). Надевание комплекта специальной одежды пожарного для защиты от теплового воздействия и химических агрессивных сред.docx

• Каковы особенности развития культуры в первой половине xx века.docx

• Беседы с родителями.docx

• Негосударственное образовательное частное учреждение высшего образования московский финансовопромышленный университет синергия Факультет Информационных технологий.docx