Гидростатика и гидродинамика
Отчет по лабораторным работам
Выполнил: студент гр.64301
Евстигнеев Владимир
Проверил: Перский С.Н.
Петрозаводск 2011
Лабораторная работа №1
Тема:”Определение гидростатического давления”
Цель: “Освоение способов измерения гидростатического давления”
Ризб=ρghпPвак=ρghв
Pабс=Pатм+Pизб
где:
hп- пьезометрическаявысота;
hв- вакуумметрическая высота;
g – ускорение свободного падения;
ρ – плотность жидкости.
Таблица 1: Показания пьезометра П 1 и механического прибора МН 1
Жидкость: Масло ВМГЗ плотность ρ1=860 кг/м3
№ опыта | Режим | Показания пьезометра | Давление | ||||||||
Атмос-ферное | под крышкой бака РБ | ||||||||||
расчетное по П1 | по мех. прибору | абсо- лютное | |||||||||
H0 | H1 | ΔH | |||||||||
ед. изм. | мм | Па | па | па | кгс/см3 | па | |||||
РБабс > Ратм | 0,05 кгс/см3 | ||||||||||
РБабс < Ратм | -630 | -630 | -5418 | -0,05 кгс/см3 |
1. РБабс>Ратм 2. РБабс<Ратм
Ризб=860*10*6,08=52228ПаPвак=860*10*(-6,3)= -54180Па
Рабс=100000+5229=105229ПаРабс=100000+(-5418)=94582Па
Таблица 2. Показания батарейного мановакуумметра и механического прибора
Жидкость: Масло гидравлическое Плотность: 860 кг/м3
№ опыта | Режим | Уровень жидкос- тив труб- ках | № колена пьезометра П3 | Давление под крышкой бака РБм (в) | ||||||||||
рас-чет-ное | по МВ1 | |||||||||||||
мм | кПа | атм | ||||||||||||
РБабс > Ратм | hni | до | 0,05 | |||||||||||
после | -84 | -60 | -42 | -32 | -24 | -22 | -22 | |||||||
hni | до | |||||||||||||
кПа | ||||||||||||||
после | ||||||||||||||
Δhi | ||||||||||||||
РБабс < Ратм | hni | до | -0,05 | |||||||||||
после | ||||||||||||||
hni | до | |||||||||||||
после | -94 | -68 | -48 | -34 | -24 | -20 | -16 | -5000 | ||||||
Δhi | -190 | -136 | -98 | -72 | -54 | -44 | -34 | |||||||
-628 | ||||||||||||||
1. РБабс>Ратм 2. РБабс<Ратм
Ризб=860*10*5,92=5091,2Па Рвак=860*10*(-6,28)=5400,8Па
Лабораторная работа №2
Тема: “Определение плотности неизвестной жидкости”
Цель: “Приобретение навыков определения плотности неизвестной жидкости по показаниям жидкостных и механического приборов ”
ρж= Рм (в) / (g∆hм (в))
где:
∆hм (в) – показания жидкостного мановакуумметра;
Рм (в) – давление, рассчитанное по показаниям жидкостных приборов (при открытом кране В3);
g – ускорение свободного падения.
Таблица 3. Показания U – образного мановакуумметра и механических приборов.
№ опыта | Режим | Показания мано- вакуумметра П2 | Расчетное давление под крышкой бака | Показания механических приборов | Плотность жидкости | ||||
h1 | h2 | Δh | из табл. 1 | из табл. 2 | МН1 | МН2 | ρж | ||
ед. измер. | мм. | мм. | мм. | Па | Па | атм | атм | кг/м3 | |
РБабс>Ратм | -690 | 0,05 | 0,05 |
1. РБабс>Ратм
ρж=0,05/5,78*10=865кг/м3
Таблица 4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Тема:Определение силы давления жидкости на плоские стенки.
Цель работы:демонстрация закона Паскаля, приобретение навыков определения силы избыточного давления на плоские горизонтальную и вертикальную стенки.
Режим | Дополнительная сила давления на стенку | |||||||||
горизонтальная | вертикальная | |||||||||
по П1 | по П3 | по сильфонному динамометру | по П1 | по П3 | по сильфонному динамометру | |||||
указатель | указатель | |||||||||
до | после | до | после | |||||||
ед. измер. | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | мм | ||
РБабс>Ратм | ||||||||||
РБабс<Ратм | -530 | -1 | -530 | -1 |
; ; ;
1. Диаметр стенки
2. Площадь сечения стенки
;
3. Давление на горизонтальную стенку
Па;
4. Градуировачная характеристика сильфона
;
5. Дополнительная сила давления на горизонтальную стенку
;
6. Давление на вертикальную стенку
7.. Градуировачная характеристика сильфона
;
8. Дополнительная сила давления на вертикальную стенку
Лабораторная работа № 4
Диаграмма уравнения Бернулли
1. Цель и содержание работы
Работа заключается в построении для трубы Вентури по экспериментальным данным диаграммы уравнения Бернулли, демонстрирующей закон сохранения энергии в потоке вязкой жидкости и представляющей собой графики перераспределения потенциальной и кинетической энергии, а также потерь напора (удельной механической энергии).
По показаниям ротаметров определить расход Q в см3/с и записать в протокол работы.
Определить среднюю скорость V1 в сечениях постоянного диаметра (сеч. 1,2,3,9,10,11) и V2 в узком сечении 4.
,
где – средняя скорость в соответствующем сечении, см/с;
и – площади живых сечений, см2.
и
и – диаметры сечений трубопровода и узкой части, см.
Подсчитать скоростной напор на участке трубопровода постоянного диаметра и в узкой части:
и ,
где – коэффициент неравномерности распределения скоростей (кинетический коэффициент Кориолиса) в установленном турбулентном потоке =1,03-1,08 на участке местного сопротивления от сечения 3 до сечения 9 течение неравномерное и определить
Таблица 1
№ п/п | Показания ротаметров РТ | Расход воды , см3/с | Номера соответствующих сечений | |||||||||||||
РТ1 | РТ2 | Q1 | Q2 | Q3 | ||||||||||||
Диаметр сечения, см | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 1,15 | 1,4 | 1,7 | 2,1 | 2,1 | 2,1 | |||||||
Площадь сечения, см2 | 3,46 | 3,46 | 3,46 | 0,79 | 1,04 | 1,54 | 2,27 | 3,14 | 3,46 | 3,46 | 3,46 | |||||
Показания пьезометров | ||||||||||||||||
Средняя скорость в сечении , см/с | 17,57 | 17,57 | 17,57 | 76,96 | 58,46 | 39,48 | 26,78 | 19,36 | 17,57 | 17,57 | 17,57 | |||||
Скоростные напоры , мм | 16,21 | 16,21 | 16,21 | 310,95 | 179,42 | 81,83 | 37,65 | 19,68 | 16,21 | 16,21 | 16,21 | |||||
Полные напоры в сечениях, мм | 494,21 | 494,21 | 494,21 | 392,95 | 421,42 | 413,83 | 401,65 | 395,68 | 396,21 | 396,21 | 396,21 | |||||
Потери напора между сечениями , мм |
Таким образом потери напора между начальным и конечным сечениями равен 98,мм
Лабораторная работа №5.
«Потери напора на внезапном расширении»
Цель работы: Экспериментальное изучение закономерностей потерь напора и распределения давлений в местных сопротивлениях, конкретным видом которых является внезапное расширение трубы.
№ п/п | Показания ротаметров | Расход воды | Средние скорости | Скоростные напоры | Полные напоры | Потери напора | Коэфф. сопротивления | Число Рейнольдса | Температура воды | Вязкость воды | |||||||||||||||||
РТ1 | РТ2 | Q1 | Q2 | Q3 | V1 | V2 | V12 2g | V22 2g | Н1 | Н2 | h | ξ | Re | t | ν | ||||||||||||
ед. изм. | л/ч | л/ч | см3/с | см/с | см/с | см | см | см | см | см | ºС | см2/с | |||||||||||||||
1,92 | 1,1 | 6,2 | 19,2 | 6,5 | 12,8 | 0,67 | 0,01 | ||||||||||||||||||||
Показания пьезометров | |||||||||||||||||||||||||||
П1 | П2 | П3 | П4 | П5 | П6 | П7 | П8 | П9 | П10 | П11 | П12 | ||||||||||||||||
67
Лабораторная работа №6