Отчёты по выполненным работам.

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Лабораторный практикум

Отчёты по выполненным работам.

Выполнил:

Студент________________ _гр______

Ф.И.О.

Проверил:

Преподаватель ___________________

Оценка _______________________

Елабуга

УДК 621.22 (075.8) ББК 30.123я723

К 43

Печатается по рекомендации Редакционно-издательского совета Елабужского института (филиал) ФГАОУ ВО КФУ

Протокол № от сентября 2016 г.

Рецензенты:

к.т. н., доцент каф. ОИП ЕИ К(П)ФУ И.С.Набиев

к.физ.-мат.н..доцент Наб.Челн. ПУ И.А.Шакиров

Киреев Б.Н.

Учебное пособие: «Основы гидропривода. Гидравлические и пневматические системы»

Лабораторный практикум. Отчёты по выполненным работам. -Елабуга: ЕИ К(П)ФУ, 2016. - 72 с.

В учебном пособии приведены формы отчётов для 11 лабораторных работ (краткое описание методики проведения измерений, листы для проведения расчётов и построения графиков).

Введение

В данном учебном пособии приведены формы отчётов по выполненным работам лабораторного практикума.

В Приложении 1 приведены обозначения физических величин, используемых в лабораторном практикуме, и единицы их измерения.

В Приложении 2 приведены оценка погрешности измерений и правила приближённых вычислений и округлений полученных при расчётах физических величин.

Отчёт содержит:

– наименование лабораторной работы;

- цель;

– схема установки и объекта исследования;

– таблицы измеряемых и вычисляемых величин;

– результаты обработки данных эксперимента (с подста-новкой числовых значений величин, полученных в ходе выпол-нения опытов);

– графики;

– выводы.

Не позже чем на следующем лабораторном занятии отчет о работе должен быть защищен.

Модуль 1. Гидродинамика

Отчёт полабораторной работе № 1: « Измерение давления и расхода, определение режима течения жидкости»

Цели работы:

- ознакомление с единицами измерения физических величин;

- ознакомление с устройством и принципом действия маномет-ров, вакуумметров, пьезометров, расходомеров и их основными характеристиками – пределом измерений, ценой деления, клас-сом точности;

- ознакомление с режимами течения жидких и газообразных сред и методикой их определения.

Выполнение работы

1. Изучить установку

Рисунок 1.1. Общий вид стенда

На рис.1.1 дан общий вид установки (стенда). Принци-пиальная гидравлическая схема приведена на рис.1.2. Она при-водится один раз (при выполнении работ №№ 1-4 модуля 1 «Гидродинамика»).

Отображение результатов измерения давления (датчики Д₁ – Д₄) осуществляется на стенде в цифровом виде.

2. Провести измерения

Результаты испытаний занести в таблицу 1.1. Провести расчёты. При выполнении самостоятельной работы данные для расчётов взять из табл 1.3 (вариант задания определяется преподавате-лем).

Рисунок 1.2. Схема гидравлическая принципиальная

Расчёты

Опыт 1. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₆= S₇ = = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

S₆= S₇ u₆= u₇= = = м/с;

Таблица 1.1 Результаты исследований.

Номер опыта

Время τ прохождения через расходомер объема V, с

Объем V, м³

Температура t⁰С

Расход Q, м³/с

Средняя скорость U, м/с

Число РейнольдсаRe

Режим течения

Таблица 1.2.

Температура Т⁰С Плотность ρ, Динам. вякость η, Па · с

16 999, 0 11, 19 · 10^-4

18 998, 7 10, 59 · 10^-4

20 998, 3 10, 08 · 10^-4

22 997, 8 9, 88 · 10^-4

24 997, 2 9, 61 · 10^-4

г) число Рейнольдса (данные по плотности и динамичес-кой вязкости взять из таблицы 1.2)

Re = = =. Данные расчётов занести в табл. 1.1.

Вывод: число Рейнольдса больше (меньше) 4000, следова-тельно режим течения турбулентный (ламинарный). Нужное значение подчеркнуть двойной чертой.

Опыт 2. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₆= S₇ = = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

S₆= S₇ u₆= u₇= = = м/с;

Re = = =.

Полученные результаты занести в табл.1.1.

Вывод: число Рейнольдса больше (меньше) 4000, следова-тельно режим течения турбулентный (ламинарный). Нужное значение подчеркнуть двойной чертой.

Таблица 1.3. Данные для самостоятельной работы.

Номер опыта

Время τ прохождения через расходомер объема V, с

Объем V, л

Температура Т⁰С

Опыт 3. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₆= S₇ = = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

S₆= S₇ u₆= u₇= = = м/с;

Re = = =.

Полученные результаты занести в табл.1.1.

Вывод: число Рейнольдса больше (меньше) 4000, следова-тельно режим течения турбулентный (ламинарный). Нужное значение подчеркнуть двойной чертой.

Отчёт полабораторной работе № 2: «Построение напорной и пьезометрической линий трубопровода»

Цели работы:

- уяснить физическую сущность полного напора и всех его составляющих: геометрического, пьезометрического и ско-ростного напоров;

- уяснить физическую сущность закона Бернулли;

- построить напорную и пьезометрические линии трубопрово-да;

- построить графические зависимости изменения мощности потока по длине трубопровода.

Выполнение работы

1. Изучить установку

Перед выполнением работы просмотреть раздел « Изу-чить установку » в лабораторной работе № 1.

2. Провести измерения

Результаты измерений занести в таблицу 2.1.

Провести расчёты.

При самостоятельном (виртуальном) выполнении работы данные для расчётов взять из таблицы 2.2. Номер варианта зада-ния согласовывается с преподавателем.

Расчёты Опыт 1. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₁₄= S₁₅ = = ·10^-4 м²;

S₁₆= S₁₇ = = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

S₁₄= S₁₅ u₁₄= u₁₅= = = м/с;

S₁₆= S₁₇ u₁₆= u₁₇= = = м/с;

г) число Рейнольдса (данные по плотности и динамичес-кой вязкости взять из таблицы 1.2. При ⁰С значения плотности ρ = , вязкости η = · 10^-4Па · с).

Для сечений 14, 15 получаем:

Re = = =

Для сечений 16, 17 значение числа Рейнольдса:

Re = = =

д) Пьезометрические напоры в выбранных сечениях:

= = м.

= = м.

Таблица 2.1. Данные эксперимента и результаты расчётов

Номер опыта i – номер сечения трубопровода р_i – величина давления, МПа V– объем воды, проходящей через расходомер, м³ t – время прохождения объема через расходомер, с Т – температура воды, °С Q – расход воды, м³/с u-средняя скорость, м/с Re – число Рейнольдса z_i – геометрический напор, м p _i / (ρ · g ) – пьезометрический напор, м α · υ ² / (2 · g )– скоростной напор, м z_i + p _i / ( ρ · g ) – удельная потенциальная энергия потока, м H_i – полный напор, м N_i – мощность потока, Вт

10· 10^-3

10· 10^-3

= = м.

= = м.

Таблица 2.2. Варианты контрольного задания для самостоятельной работы

Вариант Изм.велич.

V, л

τ, с.

Т, ⁰С.

d₁, мм

d₂, мм

L_14-15, мм

L_16-17, мм

L_15-М, мм

L_М-16, мм

Р₁₄, КПа

Р₁₅, КПа

Р₁₆, КПа

Р₁₇, КПа

Н, м N, вт

L, м

Рисунок 2.1. График изменения напоров Н = f (L) по длине трубопровода и мощности N = f(L)

е) Полные напоры определяем из соотношения:

= + +

Геометрические напоры одинаковы во всех сечениях. Проводя нулевой уровень вдоль оси трубопровода, получим значения z_i, равные 0 во всех сечениях.

Коэффициенты Кориолиса для турбулентных течений равны 1.

H₁₄= + = м + = м.

H₁₅= + = м + = м.

H₁₆= + = м + = м.

H₁₇= + = м + = м.

ж) Полная мощность жидкости определяется следую-щим образом:

N_i = H_i·ρ ·g·Q_i = Р_i ·Q_i (Р_i= ρ ·g·H_i-рассчитать предварительно)

В сечении 14 N₁₄ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

В сечении 15 N₁₅ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

В сечении 16 N₁₆ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

В сечении 17 N₁₇ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

з) Потери напора между сечениями:

14 и 15

h_14-15 = H₁₄- H₁₅= м - м = м.

16 и 17

h_16-17 = H₁₆- H₁₇= м - м = м.

и) Потери мощности между двумя сечениями можно определить по разности значений мощности (пункт 6) ∆ N_14-15= ( - ) вт = вт.

к) Гидравлические уклоны на участках между сечениями 14-15 и 16-17: I = = . I_14-15= = =

I_16-17= = =

Полученные данные занести в табл.2.1.

Опыт 2. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₁₄= S₁₅ = = ·10^-4 м²;

S₁₆= S₁₇ = = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

S₁₄= S₁₅ u₁₄= u₁₅= = = м/с;

S₁₆= S₁₇ u₁₆= u₁₇= = = м/с;

г) число Рейнольдса (данные по плотности и динамичес-кой вязкости взять из таблицы 1.2. При ⁰С значения плотности ρ = , вязкости η = · 10^-4Па · с).

Для сечений 14, 15 получаем:

Re = = =

Для сечений 16, 17 значение числа Рейнольдса:

Re = = =

д) Пьезометрические напоры в выбранных сечениях:

= = м.

= = м.

= = м.

= = м.

е) Полные напоры определяем из соотношения:

= + +

Геометрические напоры одинаковы во всех сечениях. Проводя нулевой уровень вдоль оси трубопровода, получим значения z_i, равные 0 во всех сечениях.

Коэффициенты Кориолиса для турбулентных течений равны 1.

H₁₄= + = м + = м.

H₁₅= + = м + = м.

H₁₆= + = м + = м.

H₁₇= + = м + = м.

ж) Полная мощность жидкости определяется следую-щим образом:

N_i = H_i·ρ ·g·Q_i = Р_i ·Q_i (Р_i= ρ ·g·H_i-рассчитать предварительно)

В сечении 14 N₁₄ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

В сечении 15 N₁₅ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

В сечении 16 N₁₆ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

В сечении 17 N₁₇ = ·10³ Па· ·10^-3 = вт

Н, м N, вт

LL, м м

Рисунок 2.2. График изменения напоров Н = f (L) и мощности N = f(L) по длине трубопровода

з) Потери напора между сечениями:

14 и 15

h_14-15 = H₁₄- H₁₅= м - м = м.

16 и 17

h_16-17 = H₁₆- H₁₇= м - м = м.

и) Потери мощности между двумя сечениями можно определить по разности значений мощности (пункт 6) ∆ N_14-15= ( - ) вт = вт.

к) Гидравлические уклоны на участках между сечениями 14-15 и 16-17:

I = = . I_14-15= = =

I_16-17= = =

Полученные данные занести в табл.2.1. Построить напор-ную и пьезометрическую линии Н = f (L), а также график из-менения мощности по длине трубопровода N = f(L).

Для построения графиков можно использовать сетку (рис.2.2). Примерный вид графиков приведен на рис.2.5, часть 1

Выводы

Отчёт полабораторной работе № 3: « Определение коэффициентов местных гидравлических сопротивлений»

Цели работы:

- изучение методики экспериментального определения коэффициентов местных гидравлических сопротивлений;

- экспериментальное определение коэффициентов местных соп-ротивлений: колена К (поворота на 90º ), внезапного сужения ВС и внезапного расширения ВР.

Выполнение работы

Изучить установку

Перед выполнением работы просмотреть раздел « Изу-чить установку » в лабораторной работе № 1.

2. Провести измерения Первый случай, колено (см. рис.5.7а, часть 1). Таблица 3.1 – Результаты исследований по определению ε _к колена (для самостоятельной работы данные взять из таблицы 3.2.)

Измеряемые параметры Обозначе- ние Размерно сть Численное знчение

1-ый опыт 2-ой опыт

Давления: сеч.2 р₂ кПа

сеч. 3 р₃ кПа

сеч. 4 р₄ кПа

Время прохождения через расходомер объема V, л τ с

Температура воды t⁰ º С

Вычисляемые параметры

Расход Q м³/с

Средняя скорость: сеч. 2 u₂ м/с

сеч. 3 u₃ м/с

сеч. 4 u₄ м/с

Число Рейнольдса Re –

Коэффициент Кориолиса α –

Скоростные напоры: сеч. 2 α u₂²/2g м

сеч. 3 α u₃²/2g м

сеч. 4 α u₄²/2g м

Геометрические напоры: сеч. 2 z₂ м

сеч. 3 z₃ м

сеч. 4 z₄ м

Пьезометрические напоры: сеч. 2 P₂/ρ g м

сеч. 3 P₃/ρ g м

сеч. 4 P₄/ρ g м

Полные напоры: сеч. 2 H₂ м

сеч. 3 H₃ м

сеч. 4 H₄ м

Гидравлический уклон I –

Потери напора в местном сопротивлении (колене) h_м м

Коэффициент местного сопротивления ε _м –

Среднее значение коэфф.местных потерь ε _м^ср

Относит. ошибка опреде-ления коэфф. местных потерь β

Расчёты

Опыт 1. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₂= S₃ = S₄= = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

u₂= u₃= u₄= = = м/с;

г) число Рейнольдса (данные по плотности и динамичес-кой вязкости взять из таблицы 1.2. При ⁰С значения плотности ρ = ³, вязкости η = · 10^-4Па · с).

Для сечений 2, 3, 4 значение числа Рейнольдса:

Re = = =

Полученные данные занести в табл.3.1. Так как режим течения турбулентный (ламинарный), коэффи-циенты Кориолиса в уравнении Бернулли берём равными 1 (2). Подчеркнуть двойной чертой режим течения жидкости и выбранное значение коэффициента Кориолиса.

Таблица 3.2 Данные для самостоятельной работы по определению ε _к колена

Измеряемые параметры Обозна чение Размер ность Числен ное значе ние

Давления: сеч. 2 р₂ кПа

сеч. 3 р₃ кПа

сеч. 4 р₄ кПа

Время прохождения через расходомер объема V (20 л) τ с

Температура воды Т º С

д) На контрольном участке 2-3 линейные потери напора h_2-3определяются следующим образом(местные потери отсутствуют):

H₂= = = м.

H₃= = = м.

h_2-3^л= H₂– H₃= м - м = м.

Гидравлический уклон на контрольном участке

I_2-3= = =

Так как трубопровол имеет постоянный диаметр, то и на участке 3-4 гидравлический уклон будет таким же: I_2-3= I_3-4.

е) Линейные потери напора на участке 3-4:

h_3-4^л= I_3-4 · L_3-4 = · 0, 3 м = м

ж)Местные потеринапора на участке3-4

h_м= z₃+ – h_3-4^л;

h_м = 0, 15 м + - м

з) Коэффициент местных гидравлических потерь нахо-дим из формулы Вейсбаха:

ε _м= = = =.

Полученные данные занести в таблицу 3.1.

Опыт 2. Находим:

а) расход жидкости:

Q = = = ·10^-3 ;

б) площадь сечения трубопровода:

S₂= S₃ = S₄= = ·10^-4 м²;

в) скорость движения жидкости через сечения:

u₂= u₃= u₄= = = м/с;

г) число Рейнольдса (данные по плотности и динамичес-кой вязкости взять из таблицы 1.2. При ⁰С значения плотности ρ = ³, вязкости η = · 10^-4Па · с).

Для сечений 2, 3, 4 значение числа Рейнольдса:

Re = = =

Полученные данные занести в табл.2.1.

Так как режим течения турбулентный (ламинарный), коэффициенты Кориолиса в уравнении Бернулли берём равны-ми 1 (2). Подчеркнуть двойной чертой режим течения жидкости и выбранное значение коэффициента Кориолиса.

д) На контрольном участке 2-3 линейные потери напора h_2-3определяются следующим образом(местные потери отсутствуют):

H₂= = = м.

H₃= = = м.

h_2-3^л= H₂– H₃= м - м = м.

12 3 4 5 Следующая ⇒
Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы