1.1. Подготовка стенда к работе. Тарировка расходомера (ротаметра).
Основные расчётные зависимости.
Находим расход по формуле
=
Найдём абсолютную приборную ошибку
=
Найдём относительную приборную ошибку
=
Аппроксимировать тарировочную таблицу будем с помощью прямой методом наименьших квадратов:
.
Постоянные А и В найдём из решения системы уравнений:
Найти
Тогда
=
=
Найдём минимальное среднеквадратическое отклонение расхода от тарировочной кривой:
.
Оно также является абсолютной приборной погрешностью при определении расхода с помощью тарировочный кривой.
Найдём относительную погрешность при определении расхода по тарировочной кривой:
=
Построить тарировочный график:
Таблица 1. Тарировочная таблица.
№ опыта | d, деления | V, м3 | t, c | Q, л/с | Q×d | d2 | Qt |
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
| ||
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2. Лабораторная работа №3 «Исследование уравнения Бернулли для вязкой жидкости»
Основные расчётные формулы:
Расход рассчитывается по зависимости, полученной при тарировке расходомера.
Диаметр рассчитывается с помощью формулы для линейной интерполяции:
,
d0 – минимальный диаметр,
b - угол раствора профиля трубы,
хi – продольная координата i -го сечения, отсчитываемая от минимального сечения.
Площадь сечения круглой трубы: 
.
Средняя по сечению скорость: 
.
Число Рейнольдса: 
,
n = 1, 032×10-6м2/с.
После определения режима течения выбираем коэффициент Кориолиса:
Режим течения | ламинарный режим | турбулентный режим |
a | 1,05 |
Рассчитать динамический напор.
Рассчитать полный напор в каждом сечении:
,
zi – расстояние от плоскости сравнения до средины поперечного сечения трубы,
- показание пьезометра в i -м сечении,
- динамический напор.
Рассчитать потери полного напора между соседними сечениями:
.
По таблицам 2 – 4 построить диаграммы уравнения Бернулли.
Выводы (объяснить, почему теоретические кривые не совпадают с экспериментальными, если такое произойдёт)
Таблица 2. Таблица для построения диаграммы уравнения Бернулли при расходе
d = делений, Q = м3/с.
Параметр | Номер точки присоединения пьезометра | |||||||||||||||||||||
Диаметр, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Площадь, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
h, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
ucp, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Режим течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
H, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
hw i-j, м | T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| T | ||||||||||
Таблица 3. Таблица для построения диаграммы уравнения Бернулли при расходе
d = делений, Q = м3/с.
Параметр | Номер точки присоединения пьезометра | |||||||||||||||||||||
Диаметр, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Площадь, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
h, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
ucp, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Режим течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
H, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
hw i-j, м | T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| T | ||||||||||
Таблица 4. Таблица для построения диаграммы уравнения Бернулли при расходе
d = делений, Q = м3/с.
Параметр | Номер точки присоединения пьезометра | |||||||||||||||||||||
Диаметр, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Площадь, м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
h, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
ucp, м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
Режим течения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
H, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||
hw i-j, м | T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| T | ||||||||||
1.3. Лабораторная работа № 4 «Измерение коэффициента потерь напора на внезапном расширении»
Основные расчётные формулы.
Расход определяется по кривой, полученной при тарировке расходомера.
Потери на внезапном расширении: 
.
Площадь поперечного сечения трубы: 
.
Средняя скорость по поперечному сечению трубы: 
.
Получить зависимость для расчёта коэффициента потерь напора на внезапном расширении:
Дано:
D, d, hbp, Q.
Найти:
x.
Записать уравнение Бернулли в общем виде:
Записать уравнение сохранения объёмного расхода:
Проанализировать составляющие уравнения Бернулли:
Записать уравнение Бернулли для показанной на рисунке трубы:
Найти неизвестную:
x =
Коэффициент потерь напора на внезапном расширении:
.
,
- средние потери напора на внезапном расширении,
- усреднённая по результатам опытов средняя по поперечному сечению скорость.
Абсолютная приборная погрешность определения коэффициента потерь напора на внезапном расширении:
.
Здесь 
- цена деления линейки для измерения пьезометрического напора,
- средний расход,
- абсолютная приборная погрешность расходомера.
Относительная приборная погрешность определения коэффициента потерь напора на внезапном расширении:
.
При определении расхода по тарировочной кривой абсолютная и относительная приборная погрешность будут рассчитываться по среднеквадратичному отклонению:
- абсолютная приборная погрешность расходомера.
Тогда приборная погрешность определения коэффициента потерь напора на внезапном расширении:
Относительная экспериментальная погрешность:
=; 
=.
Построение диаграммы уравнения Бернулли для случая потерь на внезапном расширении (строится для опыта, обведённого кружочком)
Таблица 5. Расчёт потерь напора на внезапном расширении.
№ опыта | d, деления | Q, м3/с | Показания пьезометров, в см | hbp, см | ucp, м/с | x | Dx | |||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
ˆ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент потерь напора на внезапном расширении:
=, 
=.
=, 
=.
=, 
=
(Другие выводы по работе).
1.4. Лабораторная работа № 3 «Исследование потерь напора по длине на трение»
Основные расчётные формулы.
Расход для лабораторной работы берётся из тарировочной таблицы, поэтому погрешность его измерения может быть рассчитана как приборная по цене деления шкалы прибора.
Потери на трение по длине 
.
Средняя скорость по поперечному сечению: .
Площадь поперечного сечения трубы круглого сечения: 
.
Число Рейнольдса: 
.
Формулу для расчёта коэффициента потери напора по длине подробно вывести:
Дано:
L, d, hw 1-2, Q.
Найти:
l.
Записать уравнение Бернулли в общем виде:
Записать уравнение сохранения объёмного расхода:
Проанализировать составляющие уравнения Бернулли:
Записать уравнение Бернулли для показанной на рисунке трубы:
Найти неизвестную:
l =
Построить график зависимости l от Re.
Выводы
По графику Мурина определить шероховатость трубы
D =
(Другие выводы по работе).
Таблица 6. Исследование потерь напора по длине на трение.
№ опыта | d, деление | Q, м3/с | Показания пьезометров, см | hw1-2, см | ucp, м/с | l | Re | lg Re | |
h1 | h2 | ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 164 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| «Определение коэффициентов вязкости неизвестной жидкости. Определение плотности неизвестной жидкости по коэффициентам вязкости.» | | | В тех случаях, когда у ребенка сохранны зрение, слух, не нарушен интеллект, но имеются значительные отклонения от речевой нормы, принятой в данной языковой среде, которые могут сказаться на |
