Essays.club - Получите бесплатные рефераты, курсовые работы и научные статьи
Поиск

Определение коэффициента гидравлического трения

Автор:   •  Ноябрь 22, 2022  •  Лабораторная работа  •  612 Слов (3 Страниц)  •  7 Просмотры

Страница 1 из 3

Лабораторная работа №4

Определение коэффициента гидравлического трения

Целью работы является: экспериментальным путем проверить применимость формулы А. Д.  Альтшуля для коэффициента гидравлического трения напорных труб.

  1. Общие сведения

Движение вязкой жидкости в трубе постоянного сечения сопровождается потерями напора (удельной энергии) по длине (или потерями на трение) hдл.

Для определения потерь напора по длине трубопровода используется уравнение Д. Бернулли, составленное для сечений I-I и II-II

𝑍1 +


𝑝1

𝛾


+ 𝑎1𝑣2[pic 1]

2𝑔[pic 2]


𝑝2

𝛾


+ 𝑎2𝑣2[pic 3]

2𝑔[pic 4]

Потери напора по длине трубопровода hдл равны разности пьезометрических напоров (высот) в сечениях I-I и II-II, определяемых по пьезометрам. С другой стороны, для равномерного движения жидкости потери напора по длине определяются по формуле Дарси – Вейсбаха

[pic 5]

где  λ– коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси); – длина трубы; – диаметр трубы; V – средняя по живому сечению скорость.

При ламинарном режиме движения, когда Re > 2 320, коэффициент гидравлического трения зависит только от числа Рейнольдса и рассчитывается по формулам Дарси

     λ= 64[pic 6][pic 7]

𝑅𝑒

При турбулентном режиме движения выделяется три зоны сопротивления:

  1. Гладкая зона, в которой коэффициент Дарси зависит только от числа Рейнольдса  

  и определяется по форме Блазиуса[pic 8]

[pic 9]

  1. Переходная зона (зона смешанного сопротивления), в которой коэффициент зависит от числа Рейнольдца и относительной шероховатости   kэ/d     , где – kэ линейная эквивалентная шероховатость стенок трубы; d – диаметр трубы.

В этой зоне коэффициент Дарси        и может быть определена по формуле А. Д. Альтшуля.[pic 10]

[pic 11]

3) Зона квадратичного сопротивления, которая наступает при достаточно больших числах Рейнольдса. Коэффициент зависит только т относительной шероховатости       и определяется по формуле Б. Л. Шифринсона[pic 12]

[pic 13]

  1. Описание экспериментальной установки

Опытная установка для определения коэффициента гидравлического трения состоит из участка трубопровода постоянного диаметра (d=0.05м,l=11м) с эквивалентной шероховатостью kэ = 0,91 мм. Подача воды осуществляется задвижкой 4. Регулирование скорости воды в трубе производится краном 5.

[pic 14]

[pic 15]

Результаты измерений и обработки опытных данных

Характеристика

Обозначение

Едини ца измер

ения

Номер опыта

1

2

3

4

5

6

Объем воды

W

Л

50

50

50

30

30

30

Время

T

С

62

29

27

19

24

28

Расход

Q

л/с

0,806

1,7

1,85

1,58

1,25

1,07

Площадь сечения

трубы

ω

м2

0,0019625

Средняя скорость

V

м/с

0,41

0,87

0,94

0,81

0,64

0,54

Скоростной напор

V2/2g   

м

0,0086

0,038

0,045

0,033

0,021

0,015

Показания

пьезометров I

II

𝑍1 + (𝑝1/𝛾)

𝑍2 + (𝑝2/𝛾)

см см

76

70

138

105

116

68

135

99

161

147

167

151

Разность показаний

пьезометров

Δh 

см

6

33

48

36

14

16

Коэффициент

Дарси опытный

   λоп

-

0,0318

0,039

0,048

0,049

0,030

0,049

Температура воды

0С 

18

18

18

18

18

18

Кинематический коэффициент

вязкости

v

см2    

0,011

Число Рейнольдса

Re

-

18636

39546

42728

36817

29092

24546

Коэффицент Дарси

расчетный

   λр 

-

0,042

0,041

0,041

0,041

0,042

0,042

Абсолютная

погрешность

Δλ 

-

0,0102

0,002

0,007

0,008

0,012

0,007

Относительная

погрешность

δл  

%

32

5,1

14,5

16,3

40

14,3

...

Скачать:   txt (8.5 Kb)   pdf (195.2 Kb)   docx (624 Kb)  
Продолжить читать еще 2 страниц(ы) »
Доступно только на Essays.club