Цель работы

Лабораторная работа № 1

ИСПЫТАНИЕ СКОРОСТНОЙ ТРУБКИ (ПИТО-ПРАНДТЛЯ)

Методические указания и контрольные вопросы

Составил доцент, к.т.н. Дорошенко В.А.

Екатеринбург

2015

Общие положения

Скоростная трубка (трубка Пито-Прандтля) (СТ) является устройством, используемым для измерения местной скорости потока жидкости или газа в конкретной точке сечения трубы.

Конструкция и принцип действия трубки показаны на схеме (рис.1). Она состоит из пьезометра 1 и трубки полного напора 2.

, м (1)

Разность уровней в трубках равна динамическому напору потока в данной точке сечения трубы:

Δ h = , м (2)

Рис.1. Схема трубки Пито-Прандтля

а) б)

Рис. 2. Эпюры скорости: а) ламинарное течение; б) турбулентное течение; ПС – пограничный слой; ТЯ – турбулентное ядро

Скорость потока на оси трубы является максимальной – и _м , скорость у стенки трубы практически нулевая. Эпюра скорости ламинарного потока является параболической, турбулентного – полулогарифмической. На практике обычно определяется среднерасходная скорость υ, равная

υ = 4Q/π d², (3)

где Q – объёмный расход жидкости; d – внутренний диаметр трубы.

Здесь объемный расход рассчитывается как Q = W/t – по объему W и времени его заполнения t.

Соотношение между скоростями определяется коэффициентом скорости:

K _v = υ /u _м . (4)

При ламинарном течении K _v = 0, 5; турбулентном – K _v = 0, 82. Режим течения устанавливается по числу Рейнольдса:

Re = , (5)

где v – коэффициент кинематической вязкости воды при данной температуре.

Цель работы

Произвести тарировку скоростных трубок, установленных в трубе переменного сечения (рис.3), и рассчитать коэффициенты скорости для них, а также оценить погрешности измерения расхода и скорости потока.