Государственное образовательное учреждение высшего и профессионального образования 1 страница

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К практическим и самостоятельным работам по дисциплине «Процессы и аппараты химической технологии»

Для студентов направления подготовки 241000.62 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии, 240100.62 Химическая технология.

Ставрополь, 2011 г

Работа 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Введение

При расчетах технологических процессов, связанных с движением газов и жидкостей, необходимо учитывать характер движения потока. На примере жидкости, пропускаемой по трубопроводу, можно установить существование двух режимов течения — ламинарного и турбулентного. Обычно при малых скоростях (и малых диаметрах трубопровода) элементарные струйки жидкости движутся параллельно, как бы скользя друг по другу, не перемешиваясь. Такое течение называется ламинарным или слоистым (вязким). При больших скоростях наблюдается поперечное перемешивание струек жидкости за счет образованных вихрей. Этот вид течения называется турбулентным. Для установившегося потока при ламинарном течении скорость постоянна в каждой точке жидкости, а при турбулентном течении—колеблется около некоторого среднего значения (за счет пульсаций). Распределение скоростей по поперечному сечению трубопровода при ламинарном течении происходит по параболе, причем средняя скорость потока составляет 0,5 от максимальной (по оси потока). При турбулентном течении изменение скоростей в поперечном сечении трубопровода идет по более пологой кривой и средняя скорость составляет 0,8—0,9 от максимальной. Характер движения жидкости (газа) зависит, как показали опыты, не только от средней скорости потока, но и от геометрических размеров потока (эквивалентного диаметра), вязкости и плотности жидкости (газа). Влияние перечисленных физических параметров потока на характер движения определяется величиной критерия (числа) Рейнольдса

Критерий Рейнольдса показывает соотношение сил инерции, характеризующихся скоростью потока и его размерами, и сил внутреннего трения, характеризующихся вязкостью потока. Отсюда следует, что турбулентное течение свойственно потокам, обладающим развитыми силами инерции, а ламинарное — характерно для потоков, в которых силы внутреннего трения преобладают над силами инерции К Установлено, что для ламинарного режима численное значение критерия Рейнольдса всегда меньше, а для турбулентного режима— всегда больше некоторого определенного «критического» значения. Например, для прямых труб критическое значение критерия Рейнольдса ReKp = 2300. Необходимо отметить, что приведенное критическое значение является в известной степени условным, так как трудно обнаружить резкий переход от ламинарного режима к турбулентному, В действительности обычно наблюдается так называемая «переходная» область исчезновения ламинарного режима и установления турбулентного состояния потока. Численные значения критерия Рейнольдса для переходной области находятся в пределах 2300-^ 10 000. При значении Re более 10 000 режим потока становится развитым (устойчивым) турбулентным. Для змеевиков значение ReKP повышается в зависимости от отношения диаметра d трубы к диаметру D змеевика {d/D) и может достигать 7000 -г- 8000. Цель работы — изучение изменений, происходящих в потоке при различных режимах течения.

Описание установки Схема установки приведена на рис. 1-1. Воду из городского водопровода подают в бак 1 по трубе 5, регулируя подачу вентилем 4. Для предупреждения переполнения бака установлена переливная труба 5. Слив воды при промывке бака производят по грязевой трубе 6 через вентиль 7. Для наблюдения за поступлением и сливом воды из бака установлена воронка 8 на трубе 9 (линия канализации).

В трубах с очень гладкими стенками ламинарное течение может существовать и при Re > 2300, однако такое течение неустойчиво и небольшие возмущения вызывают переход к турбулентному движению

Во время работы установки вода из бака 1 по питательной трубе 13 через вентиль 22 поступает в расходный бак 16. Излишек воды через воронку 17 и переливную трубу 24 сливается в канализацию. Для предупреждения переполнения бака и перелива воды на пол установлена аварийная сигнализация — сигнализатор уровня 27 с датчиком 28, соединенный с сигнальным устройством 26%. При наполнении бака освещается табло «Закройте вентиль» и включается звуковой сигнал. Из расходного бака 16 вода по стеклянной трубе 15 поступает в буферный бак 14 и сливается из него через регулировочный вентиль 12 и ротаметр 11 в канализацию. Из бака с краской 20 через кран 19 по тонкой трубке 21 подкрашенная струйка воды поступает в стеклянную трубу 15. По окончании работы для опорожнения баков 14 и 16 пользуются соответственно вентилем 25 и краном 23. Температуру воды (для нахождения вязкости) определяют по термометру 18. Для успешного проведения опытов весьма важными условиями являются стабилизация потока в стеклянной трубе 15 и согласование скоростей истечения краски со скоростью самого потока, В этих целях приняты следующие меры. Так как в городском водопроводе наблюдаются временами колебания напора и пульсации потока, то воду из водопровода подают сначала в запасный бак 1 достаточно большой вместимости. Отсюда вода поступает в расходный бак 16 по питательной трубе 13, начальный конец которой выступает над дном бака 1 не менее, чем на 50 мм, чтобы оседающая на дно бака грязь не попадала в установку.

Для достижения спокойного входа в расходный бак 16 вода в него поступает не сверху, а через специальное отверстие в дне бака с плавным расширением для гашения скорости. Затем, для дальнейшего успокоения, вода проходит через перегородку (во всю ширину бака), выполненную из тройного слоя сетки с мелкими отверстиями. И, наконец, вход воды в стеклянную трубу сделан в виде плавного сужения. Постоянный уровень воды в баке 16 поддерживается с помощью внутренней заналичной трубы с.переливной воронкой 17, которая может быть установлена на нужной высоте, так как заналичная труба (медная, никелированная) проходит в дне бака 16 через специальный сальник и соединяется со сливным трубопроводом 24 гибким шлангом. Для согласования скорости истечения краски со скоростью воды в стеклянной трубе 15 бак с краской 20 может перемещаться по вертикали и закрепляется на нужной высоте для создания необходимого напора при истечении краски. Расход краски регулируется краном. 19 со специальным червячным приспособлением для плавного открывания и закрывания краника. Для установления выходного отверстия трубки с краской по оси стеклянной трубы 15 на крышке бачка смонтировано специальное регулирующее устройство.

Методика проведения работы Работу начинают с установления ламинарного режима и, увеличивая постепенно скорость движения воды в стеклянной трубе, наблюдают за изменениями, происходящими с подкрашенной струйкой при разных режимах течения. После наглядного изучения поведения подкрашенной струйки приступают к измерению величин, необходимых для определения числа Рейнольдса, начиная с ламинарного режима и кончая турбулентным. Перед началом работы проверяют наличие воды в баке 1 по водомерному стеклу 2. Если воды в баке меньше половины, то открывают вентиль 4 и заполняют бак, следя за уровнем воды в водомерном стекле. Следует проверить, включен ли сигнализатор уровня 27. Затем закрывают вентиль 4 и заполняют баки 14 и 16, Открывая вентиль 22. По достижении уровня сливной воронки 17 прикрывают вентиль 22, оставляя самую незначительную подачу воды. Затем понемногу открывают вентиль 12, устанавливая по ротаметру 11 минимальный расход воды. В первой части работы для пуска подкрашенной струйки посте­ пенно открывают кран 19. Регулируя степень открытия вентилей 12 и 22 и крана 19, добиваются четкого очертания подкрашенной струйки, хорошо видимой на освещенном фоне экрана. Наличие резко выделяющейся, четко очерченной подкрашенной струйки указывает на наступление ламинарного режима. Для достижения лучшего эффекта нужно открыть вентиль 22 так, чтобы приток воды лишь немного превышал расход, и затем пробными открытиями крана 19 установить скорость истечения краски, одинаковую со скоростью воды. Увеличивая затем степень открытия вентиля 12, повышают тем самым скорость воды в стеклянной трубе 15, вследствие чего ламинарный режим начинает нарушаться и переходит в турбулентный. При этом надо регулировать открытие крана 19, а также вентиля 22,. не позволяя уровню воды в баке /5 опускаться ниже воронки 17. Во второй части работы производят замеры, необходимые для определения значений числа Рейнольдса при разных режимах течения. Настраивают установку на ламинарный режим (как было указано выше) и приступают к определению расхода воды по ротаметру 11. Увеличив степень открытия вентиля 12 и отрегулировав, если нужно, открытие вентиля 22 и крана 19, приступают к новому измерению расхода воды. Таких замеров проводят несколько (5—6), заканчивая их при развитом турбулентном движении. При этом записывают также показания термометра, так как температура воды может меняться. После проведения всех измерений приступают к обработке полученных результатов.

Обработка опытных данных и составление отчета Определяют среднюю скорость движения воды в стеклянной трубе

Контрольные вопросы к работе 1

1. Какое течение называют ламинарным?

2. По какому закону меняется скорость потока в поперечном сечении трубопровода при-ламинарном течении?

3. Как определить среднюю скорость потока,, движущегося ламинарно?

4. Какое течение называют турбулентным?

5. Какие величины характеризуют режим течения потока?

6. Каково соотношение между средней и максимальной скоростями потока при турбулентном течении?

7. Что такое критерий Рейнольдса? Каков его физический смысл?

8. Назовите критическое значение числа Рейнольдса для прямых труб, для змеевиков.

9. При каком значении числа Рейнольдса наблюдают развитый турбулентный режим потока?

10. Что такое эквивалентный диаметр и гидравлический радиус?

11. Какая скорость потока входит в критерий Рейнольдса?

12. В каком интервале чисел Рейнольдса наблюдают «переходную» область тур­ булентного режима течения?

13. От каких параметров зависит значение ReKP для змеевиков?

Дополнительная литература

Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 9-е, М, Химия, 1973. 750 с.

Работа2. ИЗУЧЕНИЕ ПОЛЯ СКОРОСТЕЙ В ТРУБОПРОВОДЕ

Введение

Из гидродинамики известно, что скорость движения жидкости или газа в трубопроводе неодинакова в различных местах сечения потока. Для вполне сформировавшегося установившегося потока местная (локальная) скорость движения частиц жидкости меняется по сечению от нуля до нуля, проходя через максимум- Распределение местных скоростей по сечению зависит от режима течения. При ламинарном режиме течения, представляющем собой упорядоченное послойное движение, отдельные частицы жидкости перемещаются по трубопроводу как бы слоями, не перемешиваясь между собой. Считают, что в круглой трубе постоянного сечения жидкость при этом режиме перемещается концентрическими слоями, скорость которых изменяется в пределах сечения по параболическому закону от нуля у стенок трубопровода до максимального значения в центре потока (по оси трубопровода). В этом случае средняя по сечению скорость потока wCp равна половине максимальной (или осевой) скорости

= 0,5 (2-1)

При турбулентном режиме течения отдельные частицы жидкости совершают беспорядочные неустановившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию слоев жидкости. Мгновенная скорость движения частиц здесь беспорядочно изменяется во времени как по величине, так и по направлению. Говорят, что скорость движения пульсирует около среднего значения (следует отметить, что пульсационные изменения претерпевает не только скорость, но и давление, а в сжимаемой жидкости также и плотность). Вместо переменных по времени мгновенных значений продольных скоростей принято рассматривать усредненное значение этих скоростей за некоторый промежуток времени. В этом случае местную скорость w можно представить в виде зависимости

(Необходимо учитывать, что выражения (2-3) справедливы лишь для сечений стабилизированного потока (для сечений, перед которыми длина прямого участка трубы составляет не менее 50 диаметров: на участке такой длины успевают исчезнуть возмущения в потоке, вызванные изменениями конфигурации трубы). Экспериментальное изучение закона распределения скоростей в поперечном сечении потока производится на специальной лабораторной установке.

Цель работы — исследование распределения локальных скоро­ стей по сечению потока воздуха, определение средней скорости и расхода воздуха. Работа заканчивается построением так называемого профиля (эпюры) локальных скоростей и сопоставлением расчетного значения расхода с показанием расходомера.

Описание установки (рис. 2-2) , Установка состоит из вентилятора 2 и воздухопровода 7 внутренним диаметром 150 мм и длиной 7 м.

На воздухопроводе расположены: 1) напорная трубка (трубка Пито — Прандтля) 8 с дифференциальным манометром 5, имеющим наклонную шкалу; 2) диафрагма 9, присоединенная к дифманометру (расходомеру) «кольцевые весы» 6.

Методика проведения работы

Для замера скоростей потока пользуются напорными трубками Пито — Прандтля. Напорная трубка состоит из двух трубок — внутренней и наружной (рис. 2-3). Внутренняя трубка, открытая с торца навстречу потоку, воспринимает общее давление, равное сумме статического и скоростного (динамического') давлений. Наружная трубка, имеющая круговую прорезь на боковой поверхности, воспринимает только статическое давление. Напорная трубка всегда, устанавливается вдоль оси трубопровода, открытым концом навстречу потоку. По разности общего и статического давлений можно определить скоростное (динамическое) давление, обычно обозначаемое через .Выведенные наружу (за пределы трубопровода) концы внутренней и наружной трубок имеют следующие отличительные знаки: для статического давления знак минус, для общего давления — знак плюс. Для измерения разности давлений концы трубок присоединяют к дифференциальному манометру1, показывающему значение скоростного давления . Из формулы

Если полученные в результате этих измерений значения локальных, скоростей отложить в масштабе на эскизе продольного разреза трубопровода в точках, соответствующих точкам замеров, и соединить концы векторов скоростей плавной кривой, то получим так называемый профиль или поле скоростей в трубопроводе (рис. 2-4). При ламинарном движении поле скоростей в пространстве представляет собой параболоид вращения, а в плоскости — параболу (профиль Пуазейля). Среднюю скорость в этом случае определяют как среднюю высоту параболоида вращения

Fпараб — площадь основания параболоида, равная площади поперечного сечения круглой трубы диаметром d; h—высота параболоида, соответствующая скорости по оси трубопровода woc. Таким образом, wcp = 0,5wос

При турбулентном движении поле скоростей имеет иной вид. Средняя скорость потока в круглой трубе в этом случае также будет являться средней высотой тела вращения, образованного

полем скоростей, но для турбулентного потока определение средней скорости расчетным методом становится затруднительным. Ниже рассмотрен сравнительно простой способ определения средней скорости турбулентного потока по измеренным локальным скоростям, который заключается в следующем. Поперечное сечение трубопровода условно делится на ряд равновеликих кольцевых площадок I,II,III (рис. 2-5). Каждая кольцевая площадка, в свою очередь, делится окружностью (проведенной пунктиром) на две равные по площади части. Точки 1, 2, 3, отмеченные на этих пунктирных окружностях, являются срединными точками выделенных кольцевых площадок I,II,III. Если произвести замеры локальных скоростей в точках 1, 2, 3t то получатся средние скорости потока для каждой кольцевой площадки. А так как все кольцевые площадки по условию равновелики, то средняя арифметическая величина из замеренных в точках 1,2,3 скоростей и будет являться средней скоростью данного потока. Расстояния х от стенок трубопровода до средних точек каждой кольцевой площадки, т. е. до точек замера скоростей 1, 2, 3 (см. рис, 2-5), определяют по следующей формуле (которую выводят из условия равенства площадей I,II,III)]

Следовательно, можно с небольшой погрешностью принять, что точкам замеров Х1 и х6 будут соответствовать крайние — нижнее и верхнее — положения напорной трубки в трубопроводе. Для остальных точек замера (от Х2 до Х5) положения напорной трубки вычисляют по формуле (2-8). При проведении измерений положение трубки указывается стрелкой (укрепленной на верхней части трубки) по неподвижной вертикальной шкале, имеющей градуировку от 0 до 150 мм (соответственно диаметру трубопровода), В формулу (2-6) входит плотность р влажного воздуха, которую рассчитывают, как сумму плотностей сухого воздуха и водяного пара, взятых при соответствующих парциальных давлениях

После проведения всех наблюдений и подсчетов получают значения локальных скоростей воздуха в шести точках поперечного сечения потока. Среднюю скорость потока определяют как среднее арифметическое из полученных значений локальных скоростей. Затем дополнительно замеряют скоростное давление в центре трубопровода для вычисления максимальной скорости на оси потока и находят отношение средней скорости к максимальной (осевой):

Если прямой участок трубопровода перед сечением замеров по длине значительно меньше участка гидродинамической стабилизации потока, то полученные значения местных скоростей будут несколько искаженными. В таких случаях для получения более точных результатов целесообразно замерять скоростные давления в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Величина полученного отношения средней скорости к осевой (Л) может служить ориентировочной характеристикой режима течения потока. При А = 0,5 — поток ламинарный, при ЛА=0,8..0,95 — поток турбулентный.

Г. Графическое построение «профиля скоростей». Для этой цели да миллиметровой бумаге вычерчивают в масштабе продольный разрез трубопровода и откладывают точки замеров соответственно найденным величинам x. Из этих точек откладывают в масштабе скоростей отрезки, соответствующие локальным скоростям в точках замера. Концы отрезков соединяют плавной кривой (рис. 2-4).

Контрольные вопросы к работе 2

1. В чем отличие местной (локальной) скорости от истинной (мгновенной) и средней скорости при течении газа или жидкости по трубопроводу?

2. Профиль каких скоростей строят в данной работе с помощью пневмометрической трубки Пито — Прандтля?

3. В каком случае в условиях данной работы можно было бы получить строго симметричный по сечению профиль скоростей?

4. Чему равна минимальная локальная скорость стабилизированного потока воздуха в трубопроводе? Почему ее невозможно измерить посредством трубки Пито— Прандтля?

5. Как подключить к работающей трубке Пито — Прандтля дифференциальный манометр, чтобы измерить величины полного, статического и скоростного напоров воздуха?

6. Какие замеры надо сделать, чтобы определить расход воздуха в трубопроводе с помощью пневмометрической трубки?

7. Какой воздух имеет более высокую плотность — абсолютно сухой или влажный при одинаковых внешних условиях?

8. В чем преимущество дифманометра с наклонной шкалой по сравнению с обычным U-образным дифманометром?

9. Как устроен и работает дифманометр «Кольцевые весы»?

10. Что такое «участок гидродинамической стабилизации потока»?

Дополнительная литература

Прандтль Л. Гидроаэромеханика. Пер. с нем. Г. А. Вольперта. Изд. 2-е. М.* ИЛ, 1951. 575 с. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. Изд. 5-е. М., Наука, 1978, 736 с.

Работа 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ

Введение

Одним из важнейших вопросов прикладной гидравлики является определение потерь энергии при движении жидкостей. В частном случае движения жидкостей по трубопроводам различают потери энергии, зависящие от длины трубопроводов (пропорциональные длине канала), и потери энергии в местных сопротивлениях — запорная арматура, повороты, расширения или сужения трубопроводов, — вызываемые изменениями скорости потока либо по величине, либо по направлению. Потери энергии потока как на преодоление сопротивлений по длине трубопроводов, так и на преодоление местных сопротивлений в конечном счете обусловлены вязкостью жидкости, а следовательно, теряемая механическая энергия рассеивается и переходит в тепловую. Для вычисления потерь давления обычно пользуются эмпирическими формулами

Средняя скорость, входящая в формулы (3-1) и (3-2), — это такая, одинаковая для всех точек сечения скорость, при которой за единицу времени через данное сечение проходит тот же объем жидкости, что и при действительном распределении скоростей по сечению потока. Среднюю скорость определяют по уравнению расхода

wcp = Vc/F (3-3),

где Vc —объемный расход, т. е. объем жидкости, проходящий че­ рез живое сечение потока за единицу времени, м3/с; F— живое сечение потока, равное в случае течения по трубе площади поперечного сечения трубы, м2. Из формул (3-1) и (3-2) следует, что потери энергии на трение и на местные сопротивления пропорциональны скоростному, или динамическому, давлению (p ), которое является мерой кинетической энергии потока, отнесенной к единице объема жидкости. В действительности эта зависимость значительно сложнее, так как коэффициент трения и коэффициент, местного сопротивления не являются постоянными величинами, а существенно зависят от скорости течения жидкости, ее плотности и вязкости, а также диаметра трубы, по которой движется поток. При определении потерь давления по формулам (3-1) и (3-2) значения коэффициентов К и Е; находят из соответствующих графиков или таблиц, полученных на Основании многочисленных экспериментов. Значительно более полно и строго можно описать явление, если исходить из общих положений гидродинамики. Установившееся движение потока определяется уравнением

Цель работы — опытное определение коэффициента трения λ и коэффициентов местных сопротивлений ξ, а также ориентировочная оценка эквивалентной шероховатости трубопровода е_э.

Описание установки (рис. 3-1)

Вода из напорного бака 13 центробежным насосом 19 подается через систему различных гидравлических сопротивлений и поступает обратно в бак. Замкнутый цикл выбран в целях экономии воды и для предупреждения отпотевания труб (обычно происходящего при заполнении системы водопроводной водой низкой температуры). Бак (вместимостью 0,5 м3) укреплен на стене (выше насоса), снабжен трубой, соединенной с городской водопроводной сетью, переливной трубой, спускной трубой и указательным стеклом. Такое расположение бака выбрано для демонстрации работы насоса «под заливом», однако можно расположить бак и ниже насоса. Насос (одноступенчатый, d — 75 мм) непосредственно соединен с электродвигателем переменного тока 16 мощностью 4,5 кВт (частота вращения двигателя 50 об/с). Длина установки выбрана с таким расчетом, чтобы возмущения потока, возникающие при прохождении отдельных местных сопротивлений, затухали на прямых участках труб. Вся система покоится на трех стойках 14. На установке имеется десять объектов исследования. На средней трубе поток проходит сначала плавное расширение 7 (с углом расширения около 6°), а затем плавное сужение, что позволяет наблюдать изменение давления (превращение статического давления в динамическое и обратно) без практически заметных потерь; далее поток проходит внезапное расширение 5 и внезапное сужение и можно убедиться, что потери давления при расширении больше, чем при сужении потока. Затем поток задвижками 3 и 4 может быть направлен либо по ответвлению с арматурой, где можно исследовать сопротивление разных видов запорной арматуры 4, 8 и 9 и внезапного поворота 11, либо по ответвлению, представляющему собой прямой участок трубы 6 длиной 5 м, где можно изучать зависимость коэффициента трения от числа Рейнольдса, а также потери давления при плавном повороте 12. На разветвлении потока установлен коллектор 1 вместимостью около 50 дм3, снабженный небольшим воздушным колпаком и указательным стеклом 2. Трубы и арматура на установке имеют условный проход 75 мм; все соединения — фланцевые1. Возможные пределы изменения скорости потока от 0,5 до 2,5 м/с (расход до 10 дм3/с). Изменение скорости движения «воды в трубопроводе достигается соответствующей регулировкой расхода задвижкой 18 на нагнетательном патрубке насоса. Расход измеряют ртутным дифференциальным манометром 21, присоединенным к нормальной диафрагме 10, установленной на нагнетательном трубопроводе, а потери давления при прохождении потока через арматуру, повороты и т. д. — водяными 2 дифференциальными манометрами 15 со шкалой длиной 760 мм. Температуру воды определяют по термометру, находящемуся в гильзе 22, вваренной в нагнетательный трубопровод.

Методика проведения работы

Перед пуском установки удаляют воздух из воздушного кол­ пака на коллекторе, а также из расширенных участков средней трубы и, пользуясь градуировочным графиком (вида рис. 3-2), определяют показания ртутного дифференциального манометра 21, присоединенного к нормальной диафрагме 10, соответствующие заданным расходам. Пуск центробежного насоса производят при закрытой задвижке на нагнетательном трубопроводе и открытой задвижке на всасывающей линии3. Последняя, во избежание разрушения насоса за счет кавитации, должна быть полностью открыта в течение всего времени работы насоса. По показаниям дифференциального манометра 21 задвижкой 18 на нагнетательном трубопроводе устанавливают сначала наименьший из требуемых расходов. Поток направляют через заданные объекты исследования, и потери давления на соответствующих участках замеряют дифференциальными манометрами 15, Затем увеличивают расход, доведя его до следующего заданного значения, и снова делают отсчеты показаний дифференциальных манометров у исследуемых объектов.

После окончания испытания объектов, расположенных на одной ветви трубопровода, открывают полностью задвижку 3 или 4 на другой линии, закрывают до отказа задвижку на той ветви, где эксперименты закончены, и продолжают исследование,

Обработка опытных данных и составление отчета

Среднюю скорость потока при заданных расходах воды находят по уравнению (3-3). Коэффициент трения К рассчитывают, пользуясь формулой (3-1),.а коэффициенты местных сопротивлений ξ — по формуле (3-2).

При определении коэффициентов местных сопротивлений в тех случаях, когда местное сопротивление имеет большую протяженность, например, плавный поворот, из значения потери давления, сосчитанного по показанию дифманометра А/?ман, следует вычесть сопротивление трения на участке трубы между точками присоединения дифманометра (рис. 3-3). Собственно местное сопротивление

Для оценки полученных результатов необходимо сопоставить найденные опытным путем значения коэффициентов со справочными данными. Эти величины можно найти по вычисленным значениям числа Рейнольдса, пользуясь соответствующими графиками и таблицами. Чтобы установить шероховатость трубопровода по экспериментально найденным значениям коэффициента трения и значениям чисел Рейнольдса, надо определить из графика (рис. 3-4) условную «гладкость» трубы d/ е_э, Отчет о выполненной работе должен включать: а) задание; б) схему установки со спецификацией; в) расчетные формулы; г) таблицу измеренных и рассчитанных величин.

Контрольные вопросы к работе 3