Лабораторна робота № 5

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ГІДРАВЛІЧНОГО ТЕРТЯ l

1. Мета роботи

Експериментально визначити режими руху рідини і коефіцієнт гідравлічного тертя (коефіцієнт Дарсі).

2. Завдання роботи

1. Визначити фактичну витрату води за допомогою трикутного водозливу;

2. Виміряти за допомогою диференціальних манометрів втрати напору на двох ділянках трубопроводу;

3. Розрахувати середню швидкість руху рідини у трубопроводах, число Рейнольдса та оцінити режим її руху;

4. Розрахувати коефіцієнт гідравлічного тертя;

5. Проаналізувати і оцінити отримані результати.

3. Загальні відомості

Втрати напору по довжині h_l в напірних трубопроводах визначають за формулою Дарсі - Вейсбаха

, (5.1)

де l - коефіцієнт гідравлічного тертя (коефіцієнт Дарсі);

l – довжина ділянки трубопроводу, на якому визначається витрата напору, м;

d – внутрішній діаметр трубопроводу, м;

u - середня швидкість потоку, м/с.

Коефіцієнт гідравлічного тертя l залежить від ряду чинників: діаметра і шорсткості трубопроводу, в’язкості і швидкості руху рідини тощо.

Для ламінарного потоку рідини (число Рейнольдса Re < 2320)

. (5.2)

Для областей перехідного режиму (2320< Re < 4000) і турбулентного режиму (Re > 4000) визначають за допомогою емпіричних залежностей або експериментально.

4. Опис дослідної установки

5. Порядок проведення роботи

Рис. 5.1 Схема лабораторної установки для визначення коефіцієнта

гідравлічного тертя.

6. Рузультати експериментів

Таблиця 5.1

Визначення витрати води Q за допомогою трикутного водозливу

Таблиця 5.2

Визначення коефіцієнта гідравлічного тертя l трубопроводу

Показник	Позначення або формула	Одиниці виміру	Трубопровід А	Трубопровід В
№ досліду
1.Довжина трубопроводу	l	м	5, 95	6, 20
2.Діаметр трубопроводу	d	''
м	0, 0254	0, 0508
3.Площа поперечного перерізу	w	м2	0, 507× 10-3	2, 027× 10-3
4.Середня швидкість	u = Q/w	м/с
5.Покази дифманометра	лівого	hл	м
правого	hп	м
6.Втрати напору по довжині трубопроводу	hl = hл - hп	м
7.Температура води	t	оС
8.Коефіцієнт кінематичної в’язкості	n	м2/с
9.Коефіцієнт гідравлічного тертя	2gd lе = ------ hL lu2
10.Число Рейнольдса	Re = ud/n	-
11.Режим руху рідини
12.Коефіцієнт гідравлічного тертя (розрахунковий)

7. Питання для самопідготовки і контролю

1. За якою формулою можна визначити втрату напору по довжині трубопроводу?

2. Що таке коефіцієнт гідравлічного тертя і від чого він залежить?

3. Які ви знаєте режими руху рідини в напірних трубопроводах?

4. Що таке число Рейнольдса і як його визначити?

5. Як залежить коефіцієнт гідравлічного тертя від режиму руху рідини в трубопроводі?

6. Що таке ламінарна плівка і як визначити її товщину?

7. Що таке гідравлічно гладкі і гідравлічно шорсткі стінки трубопроводу? Від чого це залежить?

8. Які є зони (області) опору і як вони впливають на коефіцієнт гідравлічного тертя?

8. Загальні висновки з роботи

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________