Общие сведения. Зав. кафедрой ОПНН, доцент Зам

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ОПНН, доцент Зам. директора по учебной работе,

______________Н.М. Захаров _______________Ф.М. Хазиев

______________ _______________

Методические указания к лабораторной работе № 8

Иллюстрация уравнения Бернулли.

Определение местных потерь напора

И потерь напора по длине

Дисциплина "Процессы и аппараты химической технологии.

Часть I – Гидравлика"

СОГЛАСОВАНО РАЗРАБОТАЛ

Инженер по охране труда Доцент кафедры ОПНН

_____________Г.В. Мангуткина ______________Р.Г. Худайдатов

_____________ ______________

Салават

Изложена физическая сущность построения линий энергии и теория расчета по уравнению Бернулли, определении потерь на местных сопротивлениях и по длине трубопровода. Приведены инструкции по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Процессы и аппараты химической технологии. Часть I – Гидравлика".

Методические указания предназначены: для студентов специальности 240801 "Машины и аппараты химических производств", 240403 "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов"; для студентов-бакалавров направления 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», профиль "Машины и аппараты химических производств"; направления 240100 «Химическая технология», профиль "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов" всех форм обучения.

© Филиал ФГБОУ ВПО Уфимского государственного нефтяного технического

университета в г. Салавате 2012.

Лабораторная работа № 8. Часть I(2 часа)

Иллюстрация уравнения Бернулли

Цель работы: Опытное подтверждение уравнения Д. Бернулли, т.е. понижение механической энергии по течению и перехода потенциальной энергии в кинетическую и обратно (связи давления со скоростью).

Общие сведения

Уравнение Д. Бернулли выражает закон сохранения энергии и для двух сечений потока реальной жидкости в упрощенном виде записывается так:

, (1)

где Р – давление;

u – средняя скорость потока в сечении;

r – плотность жидкости;

g – ускорение свободного падения;

h_1,2 – суммарные потери напора на преодоление гидравлических сил трения между сечениями 1-1 и 2-2; индексы «1» и «2» указывают номер сечения, к которому относится величина.

Слагаемые уравнения выражают энергии, приходящиеся на единицу веса (силы тяжести) жидкости, которые в гидравлике принято называть напорами:

пьезометрический напор (потенциальная энергия):

; (2)

скоростной напор (кинетическая энергия):

; (3)

полный напор (полная механическая энергия жидкости):

, (4)

h_ТР – потери напора (механической энергии за счет ее преобразования в тепловую энергию). Такие энергии измеряются в единицах длины, т.к. Дж/Н = Нм/Н = м.

Из уравнения следует, что в случае отсутствия теплообмена потока с внешней средой полная удельная энергия (включая тепловую) неизменна вдоль потока,и поэтому изменение одного вида энергии приводит к противоположному по знаку изменению другого. Таков энергетический смысл уравнения Бернулли. Например, при расширении потока скорость u и, следовательно, кинетическая энергия уменьшаются, что в силу сохранения баланса вызывает увеличение потенциальной энергии . Другими словами, понижение скорости потока u по течению приводит к возрастанию давления Р, и наоборот.