Файл: Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода сопротивления.docx
Добавлен: 18.01.2024
Просмотров: 532
Скачиваний: 29
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«Тульский государственный университет»Интернет-институт ТулГУОТЧЕТо проведенииЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ №1по дисциплине: ГИДРАВЛИКА В СТРОИТЕЛЬСТВЕТема: «Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода сопротивления»Выполнил: Корнас АртурПроверил: Белоусов Р.О.Тула, 2023Построение напорной и пьезометрической линий для трубопровода сопротивленияЦель работы:1. Определение опытным путем потерь напора на преодоление сопротивления по длине трубопровода и на участках с местным сопротивлениями.2. Расчет коэффициентов местных потерь и коэффициентов Дарси.3. Построение напорной и пьезометрической линий.Проведение работы.Вода из напорного бака поступает в трубопровод сопротивления, протекая через который, сливается в канализацию. Схематическое изображение трубопровода сопротивления показано на рис. 1Рисунок 1 - Схема трубопровода сопротивленияТрубопровод сопротивления выполнен из труб диаметрами d1 = 26·10-3 м и d2 = 16·10-3 м и состоит из нескольких участков.Измерение давлений производится пьезометрами в указанных на схеме позициях. Расход жидкости через трубопровод измеряют с помощью ротаметра и регулируют вентилем. Опытные данные заносим в табл. 1.Таблица 1 – Показания пьезометров и расчет скоростей
Рисунок 2 – Установка для проведения виртуальной лабораторной работы №1Q – расход, м3/сопределяем по тарировочному графику расходомерного прибора: Ротаметр РМ-1,6Ж-У3. Рисунок 3 – Тарировочный график расходомерного прибора: Ротамерт РМ-1,6Ж-У3Среднюю скорости жидкости определяем по формуле: где S – площадь сечения трубопроводов, м2для d1 = 26·10-3 м S1 = π ∙ r12 , S1 = 3,14159 ∙ (0,026/2)2 = 0,00053 м2для d2 = 16·10-3 м S2 = π ∙ r22 , S2 = 3,14159 ∙ (0,016/2)2 = 0,00020 м2hv=v2/2g - удельная кинетическая энергия (скоростной напор), где g = 9,81 м/с2Таблица 2 – Расчетная таблица
Удельная энергия, израсходованная на преодоление сопротивления трения по длине, может быть определена по разности показаний пьезометров, так как кинетическая энергия на протяжении трубопровода считается постоянной:Удельная энергия, израсходованная на преодоление сопротивления в любом местном сопротивлении, может быть определена как разность полной удельной энергии до и после сопротивленияРасчетные данные заносим в таблицу 2Величину λ – коэффициент сопротивления трения по длине (коэффициент Дарси) определяем по формуле:Величина ξм – коэффициент местных потерь определяется по формуле:Данные заносим в таблицу 2 и на их основании строим график напорной и пьезометрической линий.Рисунок 4 – График напорной и пьезометрической линийвертикальный масштаб 1:2,5горизонтальный масштаб 1:25
| Параметр | Номер пьезометра | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| h=p/(ρg), м | 1,51 | 1,508 | 1,505 | 1,501 | 1,49 | 1,484 | 1,491 | 1,485 | 1,443 |
| Q, м3/с | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 | 6,1*10-5 |
| v, м/с | 0,115 | 0,115 | 0,305 | 0,305 | 0,305 | 0,305 | 0,115 | 0,115 | 0,305 |
| v2/(2g), м | 0,0007 | 0,0007 | 0,0047 | 0,0047 | 0,0047 | 0,0047 | 0,0007 | 0,0007 | 0,0047 |
Рисунок 2 – Установка для проведения виртуальной лабораторной работы №1Q – расход, м3/сопределяем по тарировочному графику расходомерного прибора: Ротаметр РМ-1,6Ж-У3. Рисунок 3 – Тарировочный график расходомерного прибора: Ротамерт РМ-1,6Ж-У3Среднюю скорости жидкости определяем по формуле: где S – площадь сечения трубопроводов, м2для d1 = 26·10-3 м S1 = π ∙ r12 , S1 = 3,14159 ∙ (0,026/2)2 = 0,00053 м2для d2 = 16·10-3 м S2 = π ∙ r22 , S2 = 3,14159 ∙ (0,016/2)2 = 0,00020 м2hv=v2/2g - удельная кинетическая энергия (скоростной напор), где g = 9,81 м/с2Таблица 2 – Расчетная таблица
| Величина | Участок | |||||||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8 | 8-9 | |
| L, м | 1,07 | - | 0,64 | - | 0,44 | - | 1,17 | - |
| d·10-3, м | 26 | 26→16 | 16 | 16 | 16 | 16→26 | 26 | 26→16 |
| hдл, м | 0,002 | | 0,004 | | 0,006 | | 0,006 | |
| hм, м | | -0,001 | | | | -0,003 | | 0,038 |
| λ | 0,07 | | 0,02 | | 0,05 | | 0,19 | |
| ξм | | -0,211 | | | | -4,451 | | 8,015 |
Удельная энергия, израсходованная на преодоление сопротивления трения по длине, может быть определена по разности показаний пьезометров, так как кинетическая энергия на протяжении трубопровода считается постоянной:Удельная энергия, израсходованная на преодоление сопротивления в любом местном сопротивлении, может быть определена как разность полной удельной энергии до и после сопротивленияРасчетные данные заносим в таблицу 2Величину λ – коэффициент сопротивления трения по длине (коэффициент Дарси) определяем по формуле:Величина ξм – коэффициент местных потерь определяется по формуле:Данные заносим в таблицу 2 и на их основании строим график напорной и пьезометрической линий.Рисунок 4 – График напорной и пьезометрической линийвертикальный масштаб 1:2,5горизонтальный масштаб 1:25