Порядок выполнение работы и обработка опытных данных.

При закрытом вентиле 2 и задвижке 6 включить насос и обеспечить подачу воды в питающий резервуар 5. После наполнения водой резервуара и стабилизации уровня воды в нем ( переливное устройство должно при этом работать) следует плавным открытием вентиля 2 подать воду в систему трубопроводов. Далее, необходимо измерить: отметки уровней воды в пьезометрах, расход воды в системе ( с помощью мерного бака 1 и секундомера 3), а так же ее температуру (термометром в резервуаре 1). Результаты измерений для двух опытов (при разных расходах воды) записать в таблицу 5.1.

Обработать опытные данные и результаты представить в виде таблицы 1.7. Сформировать выводы по результатам работы.

4.Основные контрольные вопросы.

1. Напишите и поясните формулы Дарси-Вейсбаха и Вейсбаха.

2. Поясните, как опытным путем определяют величины коэффициентов l и x.

3. Что характеризуют коэффициенты l и x от каких факторов в общем случае они зависят и как их определяют при гидравлических расчетах?

4. Объясните, что такое D_э и D_э/d, как найти величину D_э при гидравлических расчетах.

5. Назовите области гидравлического сопротивления трубопроводов и объясните, как определяют область сопротивления при гидравлических расчетах.

6. Изобразите схемы движения жидкости при резком повороте трубы на 90⁰, а также при резком расширении и резком сужении трубопровода и дайте пояснения к ним, указав, что характерно для движения потока при протекании его через любое местное сопротивление.

Таблица 1.7

№ поз.

Наименование и обозначения измеряемых величин

Ед. изм.

Результаты вычислений

Потери по длине

Местные сопротивления

Участок 1

Участок 2

Резкий поворот

Резкое сужение

Резкое расшире-ние

Номера сечений

Диаметр трубы в сечении

Площадь поперечном сечения трубы

м²

Отметка пьезометра в сечении, Z + P/ρ g

Объем воды в мерном баке, W

м³

Время наполнения мерного объема, t

Расход воды

м³/с

Средняя скорость потока

м/с

Скоростной напор

Потери напора по длине и местные (по разности полных напоров перед и за сопротивлением)

Расстояния между точками подключения пьезометров (длины участков), L

Коэффициент гидравлического трения по опытным данным

Коэффициент местного сопротивления по опытным данным

Кинематический коэффициент вязкости воды (по справочнику)

м²/с

Число Рейнольдса

Область гидравлического сопротивления (гладких труб, доквадратич., квадратич.)

Коэффициент гидравлического трения по эмпирическим формулам

Коэффициент местного сопротивления (по справочнику и теоретическим формулам)

Относительное отклонение и

Лабораторная работа № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА В ТРУБОПРОВОДЕ

Гидравлическим ударом называется изменение давления в напорном трубопроводе, вызванное резким изменением скорости движения жидкости. При быстром (практически мгновенном) закрытии крана на трубопроводе возникает прямой положительный удар, величина которогоh_уд определяется (сверх статистического) по формуле профессора Н.Е. Жуковского:

(6.1)

(6.2)

где С - скорость распространения волны удара, м/с;

и - скорости движения воды в трубопроводе после удара и до удара, м/с;

- толщина стенок трубопровода, м;

Е_воды и Е_стали - модули объемной упругости воды и стали, кгс/м²;

1425 м/с - скорость распространения звука в покоящейся воде.

Цель работы:

Определить в опыте величину гидравлического удара и сравнить ее с величиной удара, подсчитанной по формуле профессора Н.Е. Жуковского Схема опытной установки:

Е_СТАЛИ=2,1*10⁶кгс/см²

Е_ВОДЫ=2,1*10⁴кгс/см²

м/с

Рис. 6.1.Установка для измерения гидравлического удара

Ход работы

1. Открывается кран 1 и расход воды подается в бак постоянного напора 2. кран 8 закрыт.

2. По пьезометру 7 устанавливаетсяН_ст, - статический напор.

3. Открывается полностью пробковый кран 8, дается время для достижения установившегося движения в напорной системе.

4. Подставляется мерный сосуд под струю жидкости крана 8 и синхронно включая секундомер, фиксируется объем воды W и время наполнения t, no которым можно определить опытный расход, м³/с.

(6.3)

5. Трехходовым краном 6 удаляется воздух перед тензодатчиком 5.

6. Подается электропитание на тензодатчик и регистрирующий прибор 4

7. Включается регистрирующий прибор 4. В течение непродолжительного времени (5... 10 с) он фиксирует на бумаге рабочее давление в трубопроводе, после чего мгновенно закрывается кран 8, а регистрирующий прибор фиксирует повышение давления в трубопроводе в результате удара.

8. Выключается регистрирующий прибор, отключается электропитание, закрывается кран 1 и обрывается кран 8 для опорожнения системы. Все опытные и расчетные данные заносятся в таблицу.

Таблица 6.1 Опытных данных и результатов вычислений

W (м³)	t(c)	Q (м³/с)	h_уд.оп_. (м)	Н_ст(м)	С (м/с)	h_{уд.расч} (м) '
						\|

Контрольные вопросы

1. Дайте определение гидравлического удара.

2. Охарактеризуйте зону упругой деформации.

3. Приведите зависимость для определения величины гидравлического удара.

4. Приведите зависимость для определения скорости распространения гидравлического удара.

5. Охарактеризуйте полный гидравлический удар.

6 Охарактеризуйте неполный гидравлический удар.

7. Профилактика гидравлического удара.

8. Опишите опытную установку.

9. Перечислите пункты выполнения работы

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Некоторые физические свойства жидкостей при давлении 0,1 МПа

Жидкость	Температура, ⁰С	Плотность, кг/м³	Удельный вес, Н/м³	Вязкость 10⁴,м²/с
Бензин	авиационный		739-780	7250-7652	0,49 для 20 ⁰С
автомобильный	712-761	6980-7470
Масло	веретенное АУ (ГОСТ 1642-75)		888-896	8711-8790
для гидравлических систем АМГ-30 (ГОСТ 6794-75)
индустриальное общего назначения без присадок (ГОСТ 20799-75)	И-5А			0,04-0,06
И-8А			0,06-0,08
И-12А			0,10-0,14
И-20А			-
И-25А			0,24-0,27
И-30А			0,28-0,33
И-40А			0,35-0,45
И--100А			0,90-1,18
соляровое		885-902	8680-8850
трансформаторное
турбинное (ГОСТ 32-74)
			0,28-0,36
			0,44-0,48

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Кинематическая вязкость масел при различных температурах

Масло	10⁴, м²/с при ⁰С
				-5	-10
веретенное АУ (ГОСТ 1642-75)	0,036	0,13	0,90	1,80	2,80	4,40
для гидравлических систем АМГ-30 (ГОСТ 6794-75)	0,047	0,11	0,30	0,44	0,54	0,67
индустриальное (ГОСТ 20799-75)	И-20	0,048	0,18	1,13	2,75	4,20	6,40
И-45	0,081	0,42	5,01	11,90	19,50	59,90
И-50 (машинное СУ)	0,085	0,50	8,33	22,90	41,70	83,80
трансформаторное с присадкой ионол	0,030	0,09	0,05	0,89	1,24	1,77
турбинное (ГОСТ 32-74; 9972-74)	ТП-22	0,060	0,22	2,13	4,76	7,73	9,10
ТП-22 (из сернистых нефтей)	0,050	0,21	1,72	3,75	5,68	25,30
ТП-30УТ	0,060	0,42	3,59	8,63	14,40	33,10

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Динамическая вязкость масел при различных температурах

Жидкость	⁰C	10^-1 Па с при давлении МПа
0,1
Автол		1,440	1,940	2,450	3,030	3,672	4,896
Машинное		2,880	3,416	4,176	5,184	6,822	8,640
Трансформаторное		0,346	0,374	0,418	0,489	0,562	0,650

Литература.

1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев и др. - М.: Машиностроение, 1982.

2. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под общей редакцией Б.Б. Некрасова. -Мн.: Высш.шк., 1985.

3. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод. / Стесин С.П., ред. - А: Академия., 2005 г.

4. Гидравлика и гидропневмопривод: Ч.1: основы механики жидкости и газа: учеб. Пособие./ Шейпак А.А., Издательство: МГИУ (Москва, 2003).

5. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. - М.: Недра, 1982.-224 с.

Учебное издание

Составители:

Котомчин А.Н.

Клинк Г.В.

ГИДРАВЛИКА

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу по дисциплине "Гидравлика" специальности 110301 «Механизация сельского хозяйства», 110302 «Электрификация и автоматизация», 110303 «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции»

В авторской редакции

Компьютерный набор И.А. Дубовая

Компьютерная вёрстка А.Н. Котомчин

Сдано в набор «__»________2012

Подписано в печать «__»_______2012

Формат 60х90/16____

Уч.-изд. л. 3,0. Тираж 50 экз.

Изд-во Приднестр. ун-та 3300, Тирасполь, ул. 25 Октября 128.