Определение коэффициента сопротивления при внезапном расширении и сужении трубопровода

Вычисляют:

- коэффициент сопротивления ζ_вр при внезапном расширении трубы, используя формулу (3.1) и показания соответствующих пъезометров. Результаты расчетов заносят в таблицу 3.4;

- коэффициент сопротивления ζ_вс при внезапном сужении трубы, используя формулу (3.1) и показания пъезометров 13 и 14. Результаты расчётов заносят в таблицу 3.4;

- расчётный коэффициент сопротивления ζ_р.расч при внезапном расширении трубы по формуле (3.6) или (3.7);

- расчётный коэффициент сопротивления ζ_с.расч при внезапном сужении трубы по формуле (3.8). Значения коэффициентов ζ_р.расч и ζ_с.расч сопротивления при расширении и сужении трубопровода заносят в таблицу 3.4;

- отклонение ∆ζ опытного значения коэффициента сопротивления ζ_р.расч и ζ_с.расч от расчётного в процентах к последнему:

∆ζ = · 100 % .

Результаты расчётов заносят в таблицу 3.4.

3.5. Составление отчёта

3.5.1. Цель работы.

3.5.2. Схема опытной установки.

3.5.3. Исходные данные:

- внутренний диаметр опытного трубопровода на различных участках

d₁ = 21 мм,

d₂ = 69 мм,

d₃ = 27 мм;

- температура воды t = …, ºС (по термометру Т);

- коэффициент кинематической вязкости ν = …, м²/с (по формуле 1.5 или по таблице 1.1).

3.5.4. Таблицы результатов измерений и вычислений:

Таблица 3.1

Таблица 3.2

Таблица 3.3

Таблица 3.4

Вид сопротивления

№ опыта

Перепад высот на пъезометрах трубки Вентури ∆hтр

Постоянная расходомера С

Расход Q

До сопротивления

После сопротивления

Потери напора hм

Коэффициент сопротивления

Расхождение ∆ζм

Пъезометрический напор

Средняя скорость V

Скоростной напор

Полный напор Hd

Пъезометрический напор

Средняя скорость V

Скоростной напор

Полный напор Hd

Опытный ζм.оп

Расчетный ζм.расч

-

-

м

-

м3/с

м

м/с

м

м

м

м/с

м

м

м

-

-

-

Внезапное расширение

Внезапное сужение

3.5.5. Построение графической зависимости потерь напора в кране при различных углах открытия крана h_кр = f (Q) по данным таблицы 3.1.

3.5.6. Выводы:

- о влиянии конструкции местного сопротивления на величину потерь напора (по данным таб. 3.1);

- об изменении коэффициента местного сопротивления в зависимости от Re (по данным таб. 3.2 …3.4);

- об изменении коэффициента местного сопротивления в зависимости от средней скорости V потока (по данным таб. 3.2 …3.4);

- о практической приемлимости расчётных формул (3.5) … (3.8), исходя из сравнения коэффициентов сопротивления расширения и сужения потока, определенных опытным и теоретическим путем.