Гидродинамика и газовая динамика. Цаплин С.В - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ
ЖИДКОСТИ В ТРУБЕ
Цель работы: найти экспериментальное подтверждение закона со-
хранения энергии (уравнение Бернулли) для потока реальной несжимаемой
жидкости; ознакомиться с методикой эксперимента определения коэффи-
циента гидравлического трения и потерь энергии при движении жидкости
в трубе.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
Движение несжимаемой жидкости в трубах сопровождается двумя ос-
новными процессами преобразования энергии:
1) переходом механической энергии из
одной ее формы в другую – из
потенциальной (давления) в кинетическую и обратно;
2) переходом механической энергии от макроскопического движения
в тепловую энергию хаотического движения молекул (диссипация механи-
ческой энергии).
Для установившегося движения жидкости уравнение Бернулли выра-
жает закон сохранения энергии. Для участка 1–2 элементарной струйки ре-
альной несжимаемой жидкости (рис. 1) уравнение Бернулли
для единицы
жидкости имеет вид:
21
2
22
2
2
11
1
2
VP
gh
2
VP
gh
−
ε++
ρ
+=+
ρ
+
, (1)
где gh – потенциальная энергия положения единицы массы жидкости (h –
геометрическая высота, g – ускорение силы тяжести);
ρ
P
– потенциальная
энергия давления единицы массы жидкости;
2
V
2
– кинетическая энергия
единицы массы жидкости;
ε
1-2
– суммарная потеря энергии единицей мас-
сы жидкости на преодоление сопротивлений на участке между рассматри-
ваемыми сечениями. Полная энергия единицы массы жидкости:
2
VP
gh
2
+
ρ
+=Ε
. (2)
Полная удельная энергия (напор) вдоль элементарной струйки иде-
альной жидкости остается постоянной. Вдоль струйки реальной жидкости
– уменьшается из–за потерь энергии на преодоление гидравлических со-
противлений. Полное давление, или давление торможения? равно:
14

Страницы