 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Измерение расхода с помощью дроссельных приборов 12
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7 по гидравлике
Определение расхода жидкости различными способами
Рассмотрена и утверждена на заседании кафедры ТМППЖ (протокол № 5 от 07.12.2007 года)
Ижевск 2007 Лабораторная работа № 7
«Определение расхода жидкости различными способами»
I. Цель работы: Изучение способов определения расхода жидкости, приборов II. Приборы и лабораторное оборудование: Цель работы: Научиться определять расход Q с помощью дроссельных приборов и водомеров (крыльчатого водомера). Сопоставить найденный расход с расходом, полученным объемными способом. Определить теоретические и действительные значения коэффициентов m и С расходомерной диафрагмы. В работе используется дроссельный прибор - расходомерная диафрагма и крыльчатый водомер типа ВК-20.
ХОД РАБОТЫ На трубе установлена расходомерная диафрагма (1) между двумя пьезометрами и крыльчатый водомер (2). Открывая кран (3), замечают начальное и конечное положение стрелки расходомера за время опыта t. ( Полный оборот стрелки-100 литров, цена одного деления-1 литр.) За это же время измеряют объем воды в мерном баке (4) и разницу в показаниях пьезометров Необходимо следить за тем, чтобы во время опыта в напорном баке (5) поддерживался постоянный напор H=const.
По окончании опытов необходимо провести обработку данных. Нам необходимо определить расход тремя способами:
1) С помощью мерного бака Qоб= W/t
где W-объем воды в мерном баке за время t.
2) С помощью водомера Qвод= W/t, л/с , где W-объем воды, прошедший через водомер за время опыта t. 3) С помощью дроссельного прибора (расходомерной диафрагмы) Qдиаф=стеор где Dh= стеор зависит от коэффициента mтеор и рассчитывается по формуле стеор=mтеорwотв Для турбулентного режима движения жидкости ( квадратичной зоны сопротивления) стеор- постоянная расходомера. В свою очередь mт-теоретический коэффициент расхода mт = e-коэффициент сжатия струи; e=0,64 4) Затем ищут действительное значение с и m по формулам
Cдейств = Qоб /
mдейств = Cдейств/(wотв× где wотв - площадь отверстия диафрагмы диаметром d=12мм. Qоб-действительный расход в трубопроводе, определенный объемным способом. 5) Далее находят относительную ошибку в %, сопоставляя действительное и теоретическое значения постоянной дроссельного прибора. DС%=( Сдейств-Стеор )100%/ Сдейств По относительной ошибке DС можно судить о неточности измерений расхода жидкости в трубопроводе дроссельными приборами без предварительной их тарировки, т.е опытного определения постоянной расходомера С.
Заполняют таблицу:
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ В данной работе студенты должны познакомиться с новыми для них способами определения расхода воды и сравнить полученные в опытах результаты с расходами, найденными привычным объемным способом.
1. Измерение расхода объемным способом. Открыв кран, замеряют, какое количество воды набралось в мерный бак за определенное время t. Замеряют по шкале высоту подъема воды в пьезометре мерного бака h от начального уровня при времени t = 0 до уровня при t = t. Объем воды в мерном баке W = wh, где w - площадь бака.
Объемным способом расход определяют по формуле: Q=W/t [л/сек] или [см3/сек] или [м3/ч]; 1л/сек=1дм3/сек 1 л/сек=1000 см3/сек=10-3 м3/сек. ВНИМАНИЕ 1) Во время опыта необходимо поддерживать постоянный напор в напорном баке, т.к. расход Q будет постоянным только в случае постоянства напора Н. где m- коэффициент расхода, учитывающий потери в трубопроводе (местные и по длине); w - площадь сечения трубы; V= Т. к. величина Q постоянна, то, открывая кран на трубе, мы должны одновременно открывать кран, с помощью которого заполняется напорный бак, и отрегулировать его так, чтобы уровень жидкости в пьезометре напорного бака был постоянным. Это означает: сколько воды попадает в напорный бак, столько же и уходит из него. Н=const, следовательно 2) Обратите внимание на соотношение Q=W/t =const. Чем больше время опыта t, тем больший объем воды W наберется в мерный бак, а отношение (при любых W и t) =W/t=5W/5t=0,2W/0,2t=const, поэтому при выполнении работ можно задаваться любым временем, за которое набирается хорошо фиксируемая высота воды в мерном баке h, а W всегда будет пропорционален t. Не нужно смущаться, если вы не успели снять все необходимые в опыте показания пьезометров за нужное время t, они останутся прежними, если не менять условия опыта.
Измерение расхода с помощью дроссельных приборов Дроссельные приборы позволяют просто определять расходы в установившихся потоках, поэтому они получили широкое применение в технике. Дроссельные расходомеры - это устройства, сужающие поток жидкости. Их принцип работы основан на зависимости между расходом и искусственно создаваемым в двух сечениях перепадом давления (см. рисунок 2, 3, 4) Q=f( Dh ) где Dh - разница в показаниях пьезометров (Q=V1w1=V2w2=...=const) чем меньше w1 , тем больше V1 , а по закону сохранения удельной энергии для потока жидкости (уравнение Бернулли), если V увеличивается (т.е. удельная кинетическая энергия V2/2g возрастает), то удельная потенциальная энергия Обозначив сечение перед сужением дросселя 1-1 и сжатое сечение за ним с-с (см. рис.5), применим уравнение Бернулли:
где При ламинарном движении скорость в сечении значительно различается по сечению: от 0 на стенках до Vmax в центре. Средняя скорость при ламинарном движении жидкости в трубе равна половине максимальной. Vср=Vmax/2. Коэффициент Кориолиса вычисляется по формуле что после преобразований дает a=2.
12 |
, расположенных в расчетных сечениях расходомерной диафрагмы 1-1 и с-с. Опыт повторяют три раза при различных открытиях крана.
,
-теоретическая скорость воды в трубе; Н-напор воды в напорном баке.
=const.
должна уменьшаться:V1 > V2 Þ P2 < P1
и 
- скоростные напоры в сечениях 1-1 и с-с соответственно, а a - коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей по сечению потока. (Иначе: a- корректив кинетической энергии). Это безразмерный коэффициент, представляющий собой отношение действительной кинетической энергии потока к кинетической энергии, вычисленной по средней скорости. Определим a для ламинарного и турбулентного движения жидкости.