Рідини до поверхні труби ШВИДКІСТЬ Рідини на ее стінках дорівнює нулю. p> СЕРЕДНЯ швідкістю V Рідини у поперечному перерізі потоку з площею F назівається фіктівна, однакова для всіх точок перерізу, ШВИДКІСТЬ
.
Рух Рідини опісують Такі основні закони:
1. Закон незмінності витрат уздовж потоку, Який запісується рівнянням нерозрівності
.
2. Закон Збереження ЕНЕРГІЇ. br/>В
Рис.1. Епюра швидкостей реальної Рідини в трубі
Потік Рідини має Енергію, яка характерізує его здатність Виконувати механічну роботу. У Загальне випадка повний запас механічної ЕНЕРГІЇ в довільному перерізі можна віразіті співвідношенням
В
де z-енергія положення частинок Рідини, або геометрична висота размещения перерізу над лінією відліку висот;-енергія Тиску або п'єзометрічній напір; - швидкісний напір або Питома кінетічна енергія;-коефіцієнт кінетічної ЕНЕРГІЇ (коефіцієнт Коріоліса), Який поклади від характеру нерівномірності Швидкості в поперечному перерізі
В
деU - дійсна ШВИДКІСТЬ частинок Рідини (рис.1).
Для порівняння величин ЕНЕРГІЇ в різніх перерізах потоку корістуються Поняття пітомої ЕНЕРГІЇ
.
Закон Збереження пітомої механічної ЕНЕРГІЇ опісується рівнянням Бернуллі
В
де н в (1-2) - величина ВТРАТИ пітомої механічної ЕНЕРГІЇ (напору) Рідини между перерізамі 1 і 2 (Рис.2). p> Втрати напору можна розділіті на ВТРАТИ на прямолінійніх ділянках труби (ВТРАТИ на тертий) - н в. т и ВТРАТИ на ділянках, де змінюється ШВИДКІСТЬ (Місцеві ВТРАТИ), - н в. м.
Втрати на тертим в трубах візначаються за формулою Дарсі-Вейсбаха
,
деl - коефіцієнт опору тертим (коефіцієнт Дарсі);
l - довжина труби;
d - діаметр труби.
Місцеві ВТРАТИ візначаються за формулою
,
де x - коефіцієнт місцевого опору, Який поклади від геометричних параметрів, стану крайок, шорсткості поверхні та числа Рейнольдса Re. br/>В
Рис.2. Діаграма рівняння Бернуллі
1.1.1 Лабораторна робота . Демонстрація рівняння бернуллі
Мета роботи:
1. З'ясування ФІЗИЧНОЇ суті рівняння Бернуллі. p> 2. Побудова п'єзометрічної та напірної ліній. p> ОПІВ УСТАНОВКИ. Гідродінамічна установка для Демонстрації рівняння Бернуллі (рис.3) Складається з Довгого, горизонтально розташованого трубопроводу змінного перерізу Зі змонтованімі на ньом місцевімі опорами (Звуження, розширення, кран, коліно і т.п.). p> Для вімірювання Тиску в потоці на трубі встановлені п'єзометрі и трубка Піто. Всі п'єзометрі и трубка Піто віведені на один щит (Батарейних манометр) ІV . Вода в трубу подається з напірного бака 1. Під годину проведення ЕКСПЕРИМЕНТ в баці Постійно забезпечується Збереження постійного уровня води.
Віберемо Вісь труби за лінію відліку висот. Тоді геометрична висота всех вибраних на горізонтальній ділянці труби перерізів даної установки z i = 0.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДУ
1. Відкрити вихідний кран ІІІ. p> 2. Во время проведення досліду звітність, підтрімуваті постійнім діючий напір. Це досягається РЕГУЛЮВАННЯ доступу води в бак за помощью вентиля V . При цьом рівень води в Нульовий п'єзометрі на батарейного манометрі винен залішатіся незміннім. Заміряті висота напору Н 0 и занести результат до протоколу.
3. За помощью бачка ІІІ та секундоміра візначіті секундні витрати. Для цього секундоміром зафіксуваті годину ? j наповнення бачка до об'єму W j . Для Зменшення помилки досліду виміри секундний витрат віконаті Тричі. Дані досліду? j и W j занести до протоколу.
4. У Протоколі слід такоже записатися показі п'єзометрів н i . <В
ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДУ. p> 1. Середні об'ємні секундні витрати Q cp обчісліті за формулою
,
де - об'ємні витрати для j-го заміру.
2. Середні Швидкості V и у шкірному Із перерізів візначіті за формулою
, (i = 1,2, ... 12; i В№ 7)
де d и - діаметр труби в і-му перерізі.
3. Обчісліті Величини кінетічної ЕНЕРГІЇ для шкірного і-го перерізу труби, пріймаючі? i В»1.
4. Обчісліті Величини пітомої механічної ЕНЕРГІЇ Рідини в шкірному і-му перерізі труби:
.
5. Візначіті величину Втрата напору н вi для шкірного перерізу
.
6. За одержании досліднімі Даними побудуваті п'єзометрічну та напірну Лінії.
Діаграму рівняння Бернуллі будують у такій послідовності:
а) від Лінії відліку висо...
