Есептелген және өлшенген параметрлер
|
Белгіленуі
|
өлшем бірлігі
|
Тәжірбиелер
|
|
1
|
2
|
3
|
Өлшеу багіндегі су көлемі
|
W
|
м3
|
|
|
|
Өлшеу багінің толу уақыты
|
t
|
с
|
|
|
|
Өтім
|
Q
|
м3/с
|
|
|
|
Кедергіге дейінгі(1-1)орташа жылдамдық
|
V1
|
м/с
|
|
|
|
Кедергіден кейінгі (2-2) орташа жылдамдық
|
V2
|
м/с
|
|
|
|
Кедергіге дейінгі жылдамдық арыны
|
V12/2g
|
м
|
|
|
|
Кедергіден кейінгі жылдамдық арыны
|
|
м
|
|
|
|
1- пьезометр көрсеткіші
|
h1
|
м
|
|
|
|
2- пьезометр көрсеткіші
|
h2
|
м
|
|
|
|
3- пьезометр көрсеткіші
|
h3
|
м
|
|
|
|
4- пьезометр көрсеткіші
|
h4
|
м
|
|
|
|
5- пьезометр көрсеткіші
|
h5
|
м
|
|
|
|
6- пьезометр көрсеткіші
|
h6
|
м
|
|
|
|
1- қиманың толық үлестік энергиясы
|
Е1
|
м
|
|
|
|
2- қиманың толық үлестік энергиясы
|
Е2
|
м
|
|
|
|
Тәжірбиедегі арын шығыны
|
hпр
|
м
|
|
|
|
Теориялық арын шығыны
|
hт
|
м
|
|
|
|
Күрт кеңею кедергісінің тәжірбиелік коэффициенті
|
(пр
|
|
|
|
|
Күрт кеңею кедергімінің теориялық коэффициенті
|
(пр11
|
|
|
|
|
Ауытқу
|
|
|
|
|
|
Ауытқу
|
|
|
|
|
|
Жұмыс журналы
Тұрақты шамала:Ò½ðàºòû øàìàëабс: d= м, d2= м, W1= м2, W2= м2, to= , v= [м2/с]
Жұмыс аяқталған соң,күрт кеңею қысымның өзгеру сипатына түсініктеме беріңіз
№ 10-11 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС СҰЙЫҚТАРДЫҢ ҚОЗҒАЛЫС ТӘРТІБІН ЗЕРТТЕУ
ЗЕРТТЕУ МАҚСАТТАРЫ ЖӘНЕ ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТТАР
Жұмыстың негізгі мақсаты: құбырдағы сұйықтық ағынының тәртіптерінің (режимдерінің) сипат-тамаларын зерттеу және Рейнольдс санын есептеу үшін қолданылады .
Тұтқыр сұйықтардың қозғалыстарын зерттеу кезінде,олардың физикалық қасиеттеріне сүйене отырып,ағыстардың қозғалыс тәртібін ламинарлы және турболентті деп екіге бөледі.
Сұйықтардың сорғалау кезіндегі ағындардың бір түзудің бойымен немесе сорғалау траекториясының жәймендеп өзгеруін және қабаттасып араласпайтын,қозғалыс тәртібін ламинарлы қозғалыс деп атайды.
Сұйықтардың сорғалау кезінде,сұйық бөлшектерінің өзара араласып немесе қозғалыс траекторияларының бір-біріне қиылысып күрделі түзулердің пайда болу қозғалыс тәртібімен турболентті қозғалыс деп атайды.
Зерттеулер ұзындығы бойынша кедергілер өту кезінде ағын энергиясының ысырабы,сұйық қозғаласының тәртібіне байланысты екендігін көрсетеді,сол себепті қозғалыстардың тәртібін,заңдылығын анықтау тәжірбиеде маңызы зор.
Сұйықтардың қозғалыс тәртібінің ламинарлық немесе турболентті болуы,оның ағын жылдамдығына –V,кинематикалық тұтқырлық коэффициентіне-v, ағынның өтім қимасының геометриялық көлеміне байланысты.
Ламинарлы немесе турболентті қозғалыстардың,шыны түтіктерде байқауға болады.Ол үшін бактің шыны түтікшеде ламинарлы қозғалыс тәртібін байқаймыз. Ағу жылдамдығы артқан сайын,шыны бояғыш сұйық бакқа сұйықтармен тез арада аралсып қозғалады,бұл мерзімде турболентті қозғалыс тәртібін байқауға болады.Қозғалыс тәртібі Рейнольдс санымен сиатталады.
V *d
Re = ;
v
мұндағы, V-құбырдағы сұйықтың орташа жылдамдығы
d-құбырдың диаметрі
-кинематикалық тұтқырлық коэффициенті
Re<2320 болған кезде дөңгелек құбырлардың ламинарлық қозғалыс тәртібі тұрақты болады.
Ламинарлы қозғалыс тәртібінен турболентті қозғалыс тәжірбие тәртібіне ауысу мерзімін алмағайыпты мерзімі деп аталады.Сондықтан осы мерзімде Рейнольдс саны Reàë=2300-2320.
ЗЕРТТЕУ МІНДЕТТЕРІ
1.Шыны құбырдағы ламинарлы және турболентті су қозғалыстарын көзбен бақылау. 2.Ламинарлы және турболентті қозғалыс тәртібіндегі рейнольдс санының мәнін тәжірбие нәтижелерімен анықтау.
РЕЙНОЛЬДС ТӘЖІРБИЕ ҚОНДЫРҒЫСЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ
.
Техникалық мәліметтер: құрылғы боялған болат панелі бар анодталған алюминий жақтауға орнатылған.
|
Кіріс бөліг метакрилатты пробиркамен вентильді:
Ішкі диаметрі: 16 мм.
Сыртқы диаметрі: 20 мм.
Ұзындығы: 750 мм
Арынды бак /1/ осы арынды бактағы белгісі бір биіктікте болуын қамтамасыз ететін автоматты су ағар орналсқан /2/. Арынды бакке су шүмекті Ш1,/3/ құбыр /4/ арқылы беріледі.Қозғалыс тәртібін реттейтін шүмек Ш2, /6/. Өлшегіш бак /7/. Бояғыш күш алатын бак /8/. Бояғыш сұйықты шыны құбырғы өткізгіш шүмек Ш3, /9/.
|
.
ТӘЖІРБИЕ ЖҰМЫСЫН ОРЫНДАУ
Тәжірбие және есептеу
Жұмыс тәртібі: Бұл құрылғы шыны құбырдағы мөлдір су ағынының көлденең қимасы біркелкі сұйық ағыны ретінде клапан арқылы тұрақтандырып, бояғышты шланг арқылы жалғанған иненің көмегімен шыны құбырдағы ағынға беру. Сұйық қабаттарының қозғалысын визуалды түрде бақылып, Рейнольдс санын есептеу және қозғалыс тәртіптерін сипаттау
Арынды бак берілген артық су мөлшері,арнаулы автоматты суағар арқылы ағып өтіп су деңгейі тұрақты болғанша,құбырлар арқылы арынды бакке су беріледі.
Шүмекті өлшеу арқылы шыны құбырда ламинарлы немесе турболентті қозғалыс тәртібімен анықтауға мүмкіншілік беретіндей тұрақты су өтіле тереді.Өлшегіш бактегі судың көлемінің W уақытқа t қатынасы арқылы әр тәжірбие үшін су өтімін анықтаймыз.
W 3
Q = ;(м /сек)
t Құбырдағы анықталған судың өтімі және құбырдың өтім қимасының ауданы арқылы орташа жылдамдықты табамыз.
Q
V = ;(м/сек) w
Бір қозғалыс тәртібінен екінші тәртібіне ауысу кезіндегі жылдамдық алмағайып жылдамдық деп аталады. Ренольдс санын есептеп,құбырдағы судың қозғалыс тәртібін анықтаймыз.
Арынды бактағы судың деңгейін бір қалыпты ұстап,ал су өтімін көбейту арқылы,тәжірбиені бірнеше рет қайталаймыз.Есптеп табылған көрсеткіштерді тәжірбие журналына енгіземіз.
|
t0c
|
v м2/c*10-6
|
t0c
|
v м2/c*10-6
|
t0c
|
v м2/c*10-6
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
1
|
1,73x10-6
|
11
|
1,27x10-6
|
21
|
0,9x10-6
|
2
|
1,67x10-6
|
12
|
1,24x10-6
|
22
|
0,9x10-6
|
3
|
1,62x10-6
|
13
|
1,21x10-6
|
23
|
0,9x10-6
|
4
|
1,57x10-6
|
14
|
1,18x10-6
|
24
|
0,92x10-6
|
5
|
1,57x10-6
|
15
|
1,15x10-6
|
25
|
0,96x10-6
|
6
|
1,47x10-6
|
16
|
1,12x10-6
|
26
|
0,88x10-6
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
1,39x10-6
|
17
|
1,09x10-6
|
27
|
0,86x10-6
|
8
|
1,35x10-6
|
18
|
1,06x10-6
|
28
|
0,84x10-6
|
9
|
1,43x10-6
|
19
|
1,04x10-6
|
29
|
0,82x10-6
|
10
|
1,31x10-6
|
20
|
1,01x10-6
|
20
|
0,80x10-6
|
|
|
|
|
|
|
Тәжірбие жұмыс журналы
-
t0c
|
V м/c
|
м/c2
|
W м3
|
t сек
|
Q м2/с
|
Re
|
Қозғалыс
тәртібі
|
Толықтырма
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Құбыр диаметрі =w қимасының ауданы w=м2 L=м
|
№ 12-13 - ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
ҰЗЫНДЫҒЫ БОЙЫНША ҚҰБЫРДАҒЫ ҮЙКЕЛІС КЕДЕРГІНІҢ КОЭФФИЦИЕНТІН АНЫҚТАУ
Зерттеу мақсаттары және жалпы мағлұматтар: сұйықтардың қозғалысы кезінде үйкеліс күші пайда болады.Осы кедергілерден
өту кезінде сұйық энергиясының біршама мөлшері жұмсалады.
Арынды құбырлардағы тұтқыр сұйықтардың қозғалысы кезіндегі ұзындығы бойынша өз энергия ысырабы Дарси-Веисбах формуласы арқылы анқталады.
l v
hуз = * d 2g
мұндағы, -ұзындығы бойынша /Дарси- коэффициенті/ үйкеліс кедергісінің коэффициенті ld-құбыр ұзындығы және диаметрі V –орташа жылдамдық g- еркін үдеуі
Құбырлардың диаметріне, кедір-бүдірлеріне, сұйықтардың тұтқырлығына және орташа жылдамдығына байланысты коэффициенттер түрлері болады.
Кедергі коэффициентінің - заңдылығына сүйене отырып,кедергіні 4 аймаққа бөледі.Оның бірі-ламинарлық қозғалыс тәртібінде болады.Ол Рейнольдс заңдылығының тәртібінде шектеледі.
Re<23206 =64/Re
0,316
Қалған z аймақ турболентті қозғалым тәртібінде байқалады.Бірінші аймақ гидравликалық тегіс құбырлар = ,
Re0,2г
0.25
= 0,11K7 + 68 мұндағы, К7 –кедір-бұдыр
екіншісі-тегіс құбырлар аймағынан квадраттарға ауысу кезінде
d Re
коэффициентінің эквиваленті.
Үшінші аймақ-құбырлардың кедір-бұдырлық гидравликалық аймағы немесе квадратты кедергі.
8g
= 2 c
ЗЕРТТЕУ МЕН МАҚСАТЫ
1.Тәжірбие жолымен ұзындығы бойынша үйкеліс кедергісін анықтау.
2.Дарси коэффициентін формулалар бойынша анықтау.
3.Тәжірбие жүзінде òý анықталған мағыналы теория жүзіндегі анықталған ò шамасымен салыстыру.
ТӘЖІРБИЕ ЖАСАУ ЖОЛЫ,ӨЛШЕУ ЖӘНЕ ЕСЕПТЕУ
|
Практикалық мүмкіндіктер
Ламинарлық ағыны бар құбырдың энергия шығынын анықтау.
Турбулентті ағыны бар құбырдағы энергия шығынын анықтау.
Судың кинематикалық тұтқырлығын анықтау..
Техникалық сипаттамалар
Басқару клапаныны V2
VT2 және VT3 бар су манометрін
Диаметрі 4 мм және ұзындығы 500 мм сынақ құбыры.
• Манометр шкаласы: 0-ден 500 мм-ге дейін. Өлшемдері мен салмағы
Шамамен өлшемдері: 900x330x330 мм.
Шамамен көлемі: 0,10 м3.
Шамамен салмағы: 30 кг.
|
1.Тәжірбие жұмыс бастар алдында,пьезометрде ауаның жоқтығын анықтау.(òý)
2.П, П нүктедегі пьезометрлік арық көрсеткішін өлшеу.
3.Шүмекті ашу арқылы,жұмыс барысында тұрақты сумен қамтамасыз ету.
4.Су өтімінің көлемі арқылы есептеу
W 3
Qтэ = ;м /с
t
Qтэ
5.Құбырлардағы судың жылдамдығын анықтау.V = ;м/с w
Vd
6.Рейнольдс саны.Re* V
7.Тәжірбие коэффициентін анықтау.= d2H2 , мұндағы d = 2gh - тұрақты өлшем.
V e
Н-пьезометрлік көрсеткіштерінің айырмашылығы.Теориялық коэффициент мағынасы Ò-суреттегі формулалар арқылы анықталады.
ЖҰМЫС ЖУРНАЛЫ
1.Өлшегіш бактағы судың көлемі W , м3
2.Тасу мерзімі t , c
3.Өтім Q
4.Орташа жылдамдық V
5.Рейнольдс саны Re
6.Пьезометр көрсеткіші П1 7.Үйкеліс коэффициенті 2 үйк.
8.Пьезометр көрсеткіші П2
9.Судың ысырабы
10.Тәжірбиелік коэффициентінің мағынасы -òý
Тұрақты мөлшері: диаметр – d мм, Су температурасы t0 кинематикалық тұтқырлық коэффициенті Ve м2/с тұрақты а.
№ 14-15 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС ЖЕРГІЛІКТІ КЕДЕРГІ КОЭФФИЦИЕНТІН АНЫҚТАУ
Жалпы мағлұматтар: Құбырлардың гидравликалық есептеу кезінде, гидравликалық кедергілерге жұмсалатын энергия ысырабын анықтау қажет. Бұл кедергілер,ұзындығы бойынша үйкеліс ысырабы және жергілікті кедергі ысырабынан құрылады.
Құбырдағы жергілікті ысырап, құбыр бойында қосалқы бөлшектерді пайдалану кезінде пайда болады /бұрыш,сығылу т.б./.
Бұл кедергілер сұйықтың қозғалу жылдамдығының векторлық шамасының немесе бағытының өзгеруінен пайда болады.
Осы мерзімдеде қима бойынша жылдамдық үлестірілуі.Жергілікті кедергілердің ең негізгі құйынды аймақтардың пайда болуы.Сурет/10.7/
Тәжірбиелік есептеуде, турболентті қозғалыс кезінде, арын ысырабын,жылдамдық арынының қатынасы арқылы көрсетуге болады,яғни үйкелімті кинетикалық энергия мөлшерінде көрету.
Егер ағынның жергілікті кедергіге дейінгі,немесе жергілікті кедергіден кейінгі жылдамдығында өзгерістер болса онда, арын ысырабын алдынғы немесе кейінгі жылдамдық арқылы көрсетуге болады.
Сол себепті жергілікті арын ысырабын есептеу пішіні /формуласы/. ¿æåð=1æåð*v21/2g =11æåð*v22/2g
Бұл жерде v1, v2 – жергілікті кедергіге дейінгі және кейінгі қимадағы орташа жылдамдықтар. 1æåð және 11æåð – жергілікті кедергі коэффициенті.
Жергілікті кедергі коэффициенті Ренольдс санына,қосалқы бөлшектерге байланысты.
Сұйықтардың жергілікті кедергілерді ағып өту күрделігіне байланысты, жергілікті кедергі коэффициентін бір сәттерде ғана теория жүзінде есептеуге болады.
Көбінесе,арын ысырабының шамасын, тәжірбие жүзінде, Бернулли теңдеуін пайдаланып табады.
*v2 P v2 P
hжер = 12g 1 +1 + Z1− 22g2 + 2 + Z2= E1 − E2
Жұмыс соңында есептелген және анықтамада берілген көрсеткіштердің айырмашылығын түсіндіру.
23206>2320>
Достарыңызбен бөлісу: |