Обработка экспериментальных данных
1. По секундному объемному расходу Qс определяется средняя линейная скорость w для сечения F1 трубы 1 (d1 = 16 мм) и для зауженного сечения местного сопротивления (d2 = 8 мм).
Показания дифманометров (Δh) в метрах CCl4 пересчитывают на потери напора (Δh0) в метрах перекачиваемой жидкости, т.е. воды, по формуле
, м. вод.ст. (10)
| где | ρм, ρ – плотность CCl4 и воды при температурах воздуха в лаборатории и воды в бачке. |
Показания дифманометров (Δh) в кПа пересчитывают на потери напора (Δh0) в метрах перекачиваемой жидкости, т.е. воды, по формуле
|
| (11) | |
| где | ρ – плотность воды при температуре воды в бачке. | |
, м. вод.ст.2. Температура по термометру записывается на протяжении всего эксперимента. По среднему значению температуры определяют физические свойства воды (ρ, ν).
3. По [6]принимается абсолютная шероховатость для трубы 1.
4. По известным данным определяется значение числа Рейнольдса 
и по соответствующим режиму течения формулам вычисляется коэффициент гидравлического трения.
5. По числу Рейнольдса и отношению 
, пользуясь таблицей [6, с. 522; 4, с,505],определяют коэффициенты местных сопротивлений для случая сужения ξси расширения ξр потока.
6. По известным данным определяют по формулам (3) и (8) расчетные значения потерь напора вследствие трения 
и местных сопротивлений: сужения – 
и расширения 
.
|
|
|
7. Относительные погрешности рассчитываются как отношения разности между опытными и расчетными величинами к опытным величинам.
Результаты первичных расчетов заносятся в таблицу 1 и/или таблицу 2, основных – в таблицу3.
Отчет о работе составляется по общим методическим указаниям и с учетом цели работы.
| № п/п | Темпе-ратура, t, 0С | Расход Воды Q,гал лон/ч | Расход Воды Q, м3/с | Средняя скорость в трубопроводе w, м/с | Показания дифманометра ∆Р, кПа | ||||
| dрасш 16 мм | dсуж 8 мм | dтрен 12 мм | ∆Ррасш | ∆Рсуж | ∆Ртрен | ||||
| 1 | 16 | 1,25 | 15,775 * 10-5 | 0,78 | 3,14 | 1,39 | 0,757 | 2,778 | 0,835 |
| 2 | 16 | 1,50 | 18,930 * 10-5 | 0,94 | 3,77 | 1,67 | 0,787 | 3,810 | 0,863 |
| 3 | 16 | 1,75 | 22,085 * 10-5 | 1,09 | 4,39 | 1,95 | 0,950 | 4,361 | 0,890 |
Q =1 галлон/ч = 0.0001262 м3/с
Расчеты :
1) Перевод расхода жидкости из галлон/ч в м/с
Q1 = 1,25 * 0,0001262 = 15,775 * 10-5 м3/с
Q2 = 1,50 * 0,0001262 = 18,930 * 10-5 м3/с
Q3 = 1,75 * 0,0001262 = 22,085 * 10-5 м3/с
2) Определение линейных скоростей w = 
Для d = 16мм
w1 = 
= 0,78 м/с
w2 = 
= 0,94 м/с
w3 = 
= 1,09 м/с
Для d = 8мм
w1= 
= 3,14м/с
w2 = 
= 3,77м/с
w3 = 
= 4,39м/с
Для d = 12мм
w1= 
= 1,39м/с
w2 = 
= 1,67м/с
w3 = 
= 1,95м/с
|
|
|
3) Определения критерия Рейнольдса Re = 
Для d=16 мм:
Re = 
=11 243,2
Re = 
=13 549,5
Re = 
= 15 711,7
Для d=8 мм:
Re = 
= 22 630,6
Re = 
= 27 171,2
Re = 
= 31 639,6
Для d =12 мм:
Re = 
=15 027,0
Re = 
=18 054,1
Re = 
=21 081,1
4) Определение коэффициентов гидравлического трения
,где Re – число Рейнольдса
для d = 16 мм для d = 8 мм
= 0,0082/0,0162 = 0,25 = 0,0082/0,0162 = 0,25
ξс= 
= 
=0,25≈0,35 ξр = k*( -1)2=1*( -1)2 = 0,56
Wср2 (для 16мм)=(0,78+0,94+1,09)/3= 0,94 м/c
Wср1 (для 8 мм)=(3,14+3,77+4,39)/3= 3,77м/c
для d = 12 мм
λ1 = 0,316/ 
= 0,029
λ2 = 0,316/ 
= 0,027
λ3 = 0,316/ 
= 0,026
5) Определение расчетных потерь напора
=λ* 
* 
,где L – длинна трубы, d – диаметр, λ – коэффициент гидравлического трения, w - средняя скорость в трубопроводе
1 = 0,029 * 
* 
= 0,24
2 = 0,027 * * 
= 0,32
3 = 0,026 * * 
= 0,42
(сужение), где ξс - коэффициент местного сопротиввления при сужении, w - средняя скорость в трубопроводе
1 = 0,35 * 
= 0,17
2 = 0,35 * 
= 0,25
3 = 0,35 * 
= 0,34
(расширение), где ξс - коэффициент местного сопротиввления при сужении, w - средняя скорость в трубопроводе 
1 = 0,56* 
= 0,017
|
|
|
2 = 0,56* 
= 0.025
3 = 0,56* 
= 0,034
6) Расчет опытных потерь напора
,где ∆Р - показаниедифманометр, 
– плотность воды при 16 С0
= 0,085 м
= 0,088 м
= 0,091 м
= 0,077 м
= 0,080 м
= 0,096 м
= 0,283 м
= 0,389 м
= 0,445 м
7) Расчет погрешности
∆тр= 
* 100%
∆тр1= 
* 100% = 18%
∆тр2= 
* 100% = 26%
∆тр3= 
* 100% = 36%
∆суж= 
* 100%
∆суж1 = 
* 100% = 39 %
∆суж2 = 
* 100% = 36 %
∆суж3 = 
* 100% = 24 %
∆раст= 
* 100%
∆раст1 = 
* 100% = 78 %
∆раст2 = 
* 100% = 69 %
∆раст3 = 
* 100% = 65 %
Вывод: в ходе лабораторной работы было проведено:
1) градуирование ротаметра объемным способом
2) экспериментальное определение потерь напора на преодоление сопротивления трения ∆ℎтрэ и местных сопротивлений ∆ℎм.сэ при заданных преподавателем расходах воды
3) расчетно определены коэффициенты сопротивления трения и потерь напора
4) сравненили экспериментальные и расчетные величины потерь напора, определили суммарные потери напора ∆ℎ.
| Номер опыта | Число Рейнольдса для труб с d, мм | Коэффициенты сопротивления | Опытные потери напора, мм.вод. ст. | Расчетные потери напора, мм.вод. ст.
| Погрешность расчетов, % | ||||||||||||
| трения | местные | ||||||||||||||||
| 16 | 8 | 12 | λ | ξс | ξр | 
|
| 
|
|
|
|
|
|
| |||
| 1 | 11243,2 | 22630,6 | 15027,0 | 0,029 | 0,35 | 0,56 | 0,085 | 0,283 | 0,077 | 0,24 | 0,17 | 0,017 | 18 | 39 | 78 | ||
| 2 | 13549,5 | 27171.2 | 18054,1 | 0,027 | 0,35 | 0,56 | 0,088 | 0,389 | 0,080 | 0,32 | 0,25 | 0,025 | 26 | 36 | 69 | ||
| 3 | 15711,7 | 31639,6 | 21081,1 | 0,026 | 0,35 | 0,56 | 0,091 | 0,445 | 0,096 | 0,42 | 0,34 | 0,034 | 36 | 24 | 65 | ||
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 75; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!