Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
26
ЛИД. 000000.015 ЛР
Лабораторная работа № 9
Изучение работы водопропускной трубы
Цель работы. Наблюдение работы водопропускной трубы в различных режимах и определение напора перед ней опытным и расчетным способом.
9.1.Общие сведения
Различают следующие режимы работы водопропускных труб.
Безнапорный режим (рис.9.1 а). Входное сечение трубы не затоплено, на всем протяжении поток имеет свободную поверхность. Труба в этом режиме работает аналогично водосливу с широким порогом при наличии бокового сжатия.
Расход в прямоугольной трубе определится как
Q=mbH01.5 (9.1)
Где m – коэффициент расхода, b – ширина трубы, H0 – полный напор. Значение коэффициента расхода в инженерных расчетах можно принять равным m=0,31.
Рис. 9.1. Режимы работы водопропускных труб
Полный набор определяется как
H0=H+ (5.9)
Полунапорный режим (рис 9.1, б). Входное сечение трубы затоплено, но поток на всём протяжении трубы имеет свободную поверхность. Труба работает по схеме истечения через отверстие, поэтому расход воды для этого режима определяется по формуле:
Q=µ0 (6.0)
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
27
ЛИД. 000000.015 ЛР
Где H0 – полный напор по (9.2); µ0 – коэффициент расхода входного отверстия; – площадь сечения трубы ; a- высота трубы ; – степень вертикального сжатия потока ; hc- глубина в сжатом сечении . Для инженерных расчетов можно принять ;ɛ= 0.86.
Напорный режим (рис 9.1, в) . Труба работает по схеме насадка, т.е. полным сечением по всей своей длине или большей ее части . Выходное сечение трубы не затоплено. Для такого режима работы характерно наличие вакуума в трубе. На рис.9.2, в штриховой линией нанесено ориентировочно положение пьезометрической линии . Для количественной характеристики вакуума вводится величина – отношение пьезометрического напора на выходе из трубы к высоте трубы.
Расход определяется по формуле:
Q
i- уклон трубы, L- длина трубы, – коэффициент расхода, определяемый по формуле:
В (9.5) α= 1.1 – коэффициент Кориолиса,ξвх=0.5 – коэффициент сопротивления входа в трубу, R – гидравлический радиус трубы; λ=0.025 – коэффициент трения. Для инженерных расчётов можно принять η=0.85.
Напорный – затопленный режим (рис. 9.1, г). Труба работает полным сечением, а выходное сечение полностью затоплению.
Расход определяется по формуле:
,
Где - бытовая глубина потока после трубы; µ0 - коэффициент расхода, определяемый по формуле:
Где ξвых=1.0 – коэффициент сопротивления выхода из трубы.
Остальные величины в (9.6), (9.7) аналогичны вышеописанным.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
28
ЛИД. 000000.015 ЛР
При проведении расчетов в процессе выполнения лабораторной работы следует, для упрощения вычислений, полный напор H0 заменить геометрическим напором H, так как они практически не отличаются ввиду малой скорости потока перед трубой.
Порядок выполнения работы
Работа выполняется на устройстве № 7 ( изображается в рисунка введения)
Провести устройство в исходное положение. Для этого устройство расположить так, чтобы наклонная труба находилась вверху ( над горизонтальной трубой ), и подождать пока жидкость перетечёт из верхнего бака в нижний.
Перевернуть устройство в его плоскости, наблюдать безнапорное течение жидкости и при этом замерить напор Н перед трубой, и время t измерения уровня жидкости в баке со шкалой на величину S.
Результаты измерений и геометрические параметры А, В, b (указаны на корпусе устройства) занести в табл. 9.1 и по указанному в ней порядку найти расчетный напор (глубину) перед трубой и сравнить его с измеренным.
Перевернуть устройство, наблюдать напорное течение в трубе и замерить величины Н, , S, t.
Результаты замеров и известные геометрические параметры занести в таб. 9.2 и по указанному в ней порядку найти расчетный напор (глубину) перед трубой и сравнить его с измеренным.
Таблица 9.1
|
№ п/п |
Наименование величин |
Обозначения, формулы |
Значения величины |
|
1 |
Глубина перед трубой Опытная, см |
H |
|
|
2 |
Изменение уровня воды в баке |
S |
|
|
3 |
Время наблюдения за уровнем, с |
T |
|
|
4 |
Расход воды, см3/с |
Q=ABS/t |
|
|
5 |
Коэффициент расхода (справочное значение) |
M |
|
|
6 |
Глубина перед трубой расчётная, см |
H’= |
|
|
7 |
Относительное отклонение, % |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
29
ЛИД. 000000.015 ЛР
Примечание. Размеры сечения бака А= … см, В= … cм; ширина трубы b= … см.
Ускорение свободного падения принять равным g= 9,81 см/с2
|
№ п/п |
|||