Отчет по лабораторной работе №5

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра АТТП

 

По дисциплине Механика жидкости и газа

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Отчет по лабораторной работе №5

 

Тема работы: ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ

Выполнил: студент гр. ОНГ-19-1 Дуров А.А.

^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}

Оценка:

Дата:

Проверил: ассистент Федоров С.Н.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

 

 

Санкт-Петербург

 

Цель работы: Построить гидравлическую характеристику сложного трубопровода.

Основные теоретические сведения:

· Все трубопроводы делят на простые и сложные, длинные и короткие.

· Простым трубопроводом называется трубопровод постоянного диаметра без ответвлений. Всякий другой трубопровод будет сложным. Сложные трубопроводы могут представлять собой последовательное соединение простых, последовательное и параллельное соединение простых, соединение нескольких простых трубопроводов в одном сечении (разветвленный трубопровод).

· Длинными трубопроводами называются трубопроводы, в которых преобладают потери напора по длине. В случае длинных трубопроводов местными потерями напора обычно пренебрегают или принимают их равными 5-10% от потерь напора по длине.

· Короткими называются трубопроводы, в которых местные потери напора составляют более 10%. При расчете этих трубопроводов учитывают как потери напора по длине, так и местные потери.

· Гидравлической характеристикой трубопровода называется зависимость суммарных потерь напора в трубопроводе от объемного расхода жидкости : .

· Определение скорости движения жидкости

, где

– средняя скорость потока, м/с;

– расход, м³/с;

– площадь сечения, м²;

· Определение критерия Рейнольдса

, где

– значение критерия Рейнольдса;

– диаметр трубы, м;

– плотность, кг/м³;

– вязкость жидкости, Па*с;

· Определение критерия Рейнольдса для участка 2

· Определение критерия Рейнольдса для участка 3

· Определение критерия Рейнольдса для участка 4

· Определение толщины ламинарного подслоя

, где

– толщина ламинарного подслоя, м;

· Определение коэффициента гидравлического трения ()

, где

– коэффициент гидравлического трения;

· Определение коэффициента гидравлического трения ()

;

· Определение потерь напора

, где

– потери напора, м;

– длина трубопровода, м;

- коэффициент местных сопротивлений;

- ускорение свободного падения, м/с².

Схема опытной установки:

Рисунок 1 – Схема опытной установки

Лабораторный стенд представляет собой участок трубопроводной сети, состоящей из простых трубопроводов различных сечений с участками последовательного и параллельного соединения.

Таблица 1. Результаты измерений

Участки трубопроводной сети
Расход, л/с	4,5		2,5	4,5

Таблица 2. Результаты измерений в системе СИ

Участки трубопроводной сети
Расход, л/с	0,0045	0,002	0,0025	0,0045

Таблица 3. Результаты расчетов

Участки трубопроводной сети
Скорость, м/с	1,24	1,2	1,26	1,06

Таблица 4. Результаты расчетов

Участки трубопроводной сети
Re		95808,38	113173,7
Толщина ламинарного подслоя, , м	0,000122	0,00012	0,000116	0,000142
l	0,016	0,018	0,017	0,017
, м	0.29	0.42	0.42	0.3

 

Примеры вычислений для расхода равного 4,8 л/с:

· Определение скорости движения жидкости на участке 1

м/с

· Определение скорости движения жидкости на участке 2

м/с

· Определение скорости движения жидкости на участке 3

м/с

· Определение скорости движения жидкости на участке 4

м/с

· Определение критерия Рейнольдса для участка 1

· Определение критерия Рейнольдса для участка 2

· Определение критерия Рейнольдса для участка 3

· Определение критерия Рейнольдса для участка 4

· Так как все значения , режим движения жидкости турбулентный.

· Определение толщины ламинарного подслоя для участка 1

м

· Определение толщины ламинарного подслоя для участка 2

м

· Определение толщины ламинарного подслоя для участка 3

м

· Определение толщины ламинарного подслоя для участка 4

м

· Так как все значения (шероховатости трубы), то

· Определение коэффициента гидравлического трения для участка 1

0.016

· Определение коэффициента гидравлического трения для участка 2

0.018

· Определение коэффициента гидравлического трения для участка 3

0.017

· Определение коэффициента гидравлического трения для участка 4

0.017

· Определение потерь напора для участка 1

м

· Определение потерь напора для участка 2

м

· Определение потерь напора для участка 3

м

· Определение потерь напора для участка 4

м

· Определение потерь напора всей трубопроводной сети

м

Графический материал:

График 1. Гидравлическая характеристика сети

Вывод: были рассчитаны значения потерь напора для сложного трубопровода, состоящего из параллельного и последовательного соединений простых трубопроводов. Были изучены особенности данных соединений. Затем была построена гидравлическая характеристика сложного трубопровода. С увеличением расхода жидкости потери напора увеличиваются.