Работа 1. Исследование уравнения Бернулли

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

Цель работы: на напорном трубопроводе переменного сечения про­следить по приборам переход энергии в потоке из потенциальной в кинетическую и обратно в соответствии с уравнением Бернулли. Построить линию пьезометрического напора     и линию гидродинамического напора .  Обратить внимание на изменение потенциальной энергии (уменьшение и увеличение) и полной энергии (только уменьше­ние) по длине потока, а также на различие между величинами местной скорости u и средней V.

Работа 2. Исследование режимов движения

Цель работы: установить опытным путем наличие двух режимов движения жидкости. Определить при обоих режимах числа Рейнольдса . Отметить при изменении расхода Q и соответственно скорости V переход от ламинарного режима к турбулентному и подсчитать при этом Re _{к p} (критическое).

Работа 3. Исследование сопротивления по длине при напорном движении воды в трубах. Определение коэффициента Дарси λ

Цель работы: при различных расходах в трубе определить опытным путем потери напора  по длине l и коэффициент гидравлического трения по длине λ, пользуясь зависимостью . Сравнить λ, полученные из опыта, с вычисленными по соответствующим формулам (Колбрука, Блазиуса и др.).

Работа 4. Истечение через малые отверстия в тонкой стенке и через насадки при постоянном напоре

Цель работы: определить опытным путем численные значения коэф­фициентов расхода µ, сжатия ε, скорости φ и сопротивлений 𝜁 при истече­нии из отверстий и насадков различных типов. Определить величину раз­ряжения (вакуума) в насадке. Сравнить и объяснить разницу в значениях коэффициентов для отверстия и насадка с одинаковыми площадями вы­ходных сечений. Проследить изменение поперечного сечения струи (ин­версию) при истечении из отверстий различной формы.

Работа 5. Гидравлический удар в трубопроводе

Цель работы: определить величину повышения давления в напорном трубопроводе при мгновенном закрытии затвора по формуле Н.Е. Жуков­ского и сравнить вычисленные значения с опытными данными, получен­ными по индикаторной диаграмме.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Задача 1. На рис. 1.1 и 1.2 показаны различные расчетные схемы. На них изображена вертикальная прямоугольная стенка, переходящая в кри­волинейную (цилиндрическую) поверхность. Стенка и цилиндрическая поверхность находятся под давлением воды.

               Рис.1.1                           Рис.1.2 

Требуется:

1. Определить аналитическим и графоаналитическим путем силу из­быточного давления на вертикальную стенку АВ.

2. Определить графическим и аналитическим путем координату цен­тра давления для стенки АВ.

3. Показать эпюры горизонтальной составляющей силы давления Р_х на цилиндрическую поверхность ВК и тело давления.

4. Определить вертикальную и горизонтальную составляющие силы избыточного давления на цилиндрическую поверхность ВК, а также их равнодействующую.

5. Найти координаты центра давления равнодействующей силы на цилиндрическую поверхность аналитическим путем и проверить найден­ные координаты с помощью параллелограмма сил, построенного в центре кривизны.

Расчеты выполнить для одного из вариантов по данным, приведен­ным в таблице 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1

Таблица 1.2

Задача 2. Для подачи воды из резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, предусмотрен короткий трубопровод, состоящий их двух последовательно соединенных участков труб разного диаметра (рис.2.1 и 2.2). На одном из участков установлен кран, угол открытия кра­на а. Над горизонтом воды в резервуаре поддерживается внешнее давле­ние p ₀.

Рис.2.1                                      Рис.2.2

Требуется:

1.Выяснить режим движения на каждом участке короткого трубо­провода.

2. Определить напор Н с учетом режима движения. В случае турбу­лентного режима движения для определения коэффициента λ использо­вать универсальную формулу А.Д. Альтшуля, справедливую для всех зон сопротивления этого режима. Формула имеет вид:

Высота эквивалентной шероховатости  для технических труб задана в таблице исходных данных. Расчет выполнить для одного из вариантов по данным, приведенным в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1

Таблица 2.2

Исходные данные	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Температура воды t°C	10	11	12	13	14	15	16	17	18	20
Эквивалентная шероховатость , мм	0.3	0.35	0.4	0.45	0.5	0.55	0.6	0.65	0.7	0.5
Внешнее давление р0, кПа	100	106	94	100	93	107	100	108	109	100
Номер рисунка	2.1	2.2	2.1	2.2	2.1	2.2	2.1	2.2	2.1	2.2

Задача 3. На рис.3.1 и 3.2 показаны резервуары, в оболочке которых сделаны круглые отверстия диаметром d. К одному из отверстий присое­динен внешний цилиндрический насадок (рис.3.2). Отметки уровня воды в резервуарах, центра отверстий, дна указаны в таблице 3.2.

            Рис. 3.1                             Рис.3.2

Скорость в резервуарах V ₀ ≈ 0. Отметка уровня воды держится по­стоянной. Длину насадка принять, равной l _нас = 4 d.

Требуется:

1.Определить расход Q, вытекающий через отверстие (рис.3.1) или внешний цилиндрический насадок (рис.3.2).

2.Определить в метрах водяного столба величину вакуума в сжатом сечении внешнего цилиндрического насадка.

Расчет выполнить для одного из вариантов по данным, приведенным в таблицах 3.1 и 3.2.

Таблица 3.1

Таблица 3.2

Задача 4. Из напорного бака с постоянным уровнем вода подается потребителям по трубопроводу, состоящему из трех участков (рис.4.1).

Рис. 4.1

Требуется:

1.Определить потери напора на каждом участке, пользуясь таблица­ми для гидравлически длинных труб.

2.Определить отметку воды в напорном баке.

Расчеты выполнить для одного из вариантов по данным, приведен­ным в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1

                                                                Таблица 4.2

Задача 5. Вода поступает по трубопроводу диаметром d и длиной I при избыточном давлении р₀. При резком закрытии задвижки, установ­ленной в конце трубопровода, возникает гидравлический удар (рис.5).

Рис.5

Требуется:

1. Определить скорость распространения ударной волны и длитель­ность фазы.

2.Выяснить вид удара и определить максимальное повышение давле­ния.

Расчеты выполнить для одного из вариантов по данным, приведенным в таблицах 5.1 и 5.2.

Указание:

Закон изменения скорости движения жидкости при постепенном за­крытии задвижки считать линейным.

Таблица 5.1

Таблица 5.2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?