лаба 1
.docxФедеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Саяно-Шушенский филиал
кафедра Гидротехнического строительства и гидравлических машин
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
по предмету Гидромеханика
Исследование гидравлического удара
Преподаватель ___________ А.А. Андрияс
подпись, дата
Я. Н. Акулинина
Е. С. Чебочакова
Студенты СБ17-01(Б) ___________ К.А. Кузнецов
номер группы подпись, дата
Черемушки, 2019
Цель работы: Определить опытным путем величину ударного давления при гидравлическом ударе в трубопроводе при различных значениях скорости течения воды. Сравнить полученные значения с теоретическими значениями, полученными по формуле Н. Е. Жуковского.
Решение:
Таблица – Результаты измерений и обработки опытных данных
№ опыта |
Измеренные величины |
Расчетные величины |
||||||||||
Q ,м^3/c |
L ,м |
d,м |
Pн, Кпа |
Pmax, Кпа |
м2 |
V0,м/с |
C, м/с |
Pэ, Кпа |
Pт, Кпа |
% |
||
1 |
0,00073 |
15,5 |
0,05 |
18,238 |
25,331 |
0,00196 |
0,372 |
1,367 |
7,093 |
508,492 |
-70,6868 |
|
2 |
0,000716 |
15,5 |
0,05 |
18,238 |
23,305 |
0,00196 |
0,365 |
1,367 |
5,067 |
498,740 |
-97,434 |
|
3 |
0,000711 |
15,5 |
0,05 |
18,238 |
22,292 |
0,00196 |
0,362 |
1,367 |
4,054 |
495,258 |
-121,18 |
|
4 |
0,000686 |
15,5 |
0,05 |
18,238 |
20,265 |
0,00196 |
0,350 |
1,367 |
2,027 |
477,843 |
-234,739 |
|
5 |
0,000608 |
15,5 |
0,05 |
18,238 |
19,252 |
0,00196 |
0,310 |
1,367 |
1,014 |
423,511 |
-416,767 |
Обработка опытных данных:
Определим площадь живого сечения потока:
Определим начальную среднюю скорость потока в трубе :
Для следующих случаев аналогично.
Определим скорость распространения ударной волны:
Где :
Еж – модуль объемной упругости жидкости, Мпа ( для воды = 2030 Мпа);
Ет – модуль объемной упругости материала стенок трубопровода, МПа (для стали = 210000 Мпа);
d – диаметр трубопровода, м;
Определим экспериментальное значение ударного повышения давления:
Для следующих случаев аналогично.
По формуле Жуковского определим теоретическое значение ударного повышения давления при прямом, полном гидравлическом ударе:
Для следующих случаев аналогично.
Определим степень расхождения между теоретическим и экспериментальным значениями ударного повышения давления :
По данным таблицы строится график зависимости
Рисунок – Зависимость ударного давления в трубопроводе от начальной скорости жидкости.
Вывод: Точки на графике попадают на теоретическую прямую, следовательно работа проведена тщательно. Экспериментальные значение намного меньше теоретических, так как присутствуют погрешности измерений.