HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ BỘ MÔN NHIỆT THUỶ KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THUỶ LỰC ĐẠI CƯƠNG Họ và tên nhóm trưởng : Trần Quang Nhất Họ và tên các thành viên nhóm Đào Duy Hoàng Huỳnh Trung Hiếu Lớp : Xe Tăng -k42 Hà Nội 04/2010 ThÝ nghiÖm thuû lùc ®¹i c¬ng I/ Bài thí nghiệm 1: Khảo sát hai trạng thái chảy ( thí nghiệm Râynol ). Kết quả thí nghiệm Râynol Qua tiến hành thí nghiệm ta có bảng kết quả nh sau: TT H 1 (cm) h 1 (cm) Q 1 (cm 2 /s) v 1 (cm/s) t 0 (c 0 ) i (cm 2 /s) Re= v.d Kết luận trạng thái chảy (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1 2 3 4 5 6 15.7 15.6 15.9 16.6 16.3 16.4 1.7 1.6 1.9 2.6 2.3 2.4 15 15.5 15.5 44.5 44 44 7.46 7.71 7.71 22.14 22 22 28 28 28 28 28 28 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 1492 1542 1542 4428 4400 4400 Chảy tầng Chảy tầng Chảy tầng Chảy rối Chảy rối Chảy rối Trong đó : Ho =14 cm v : Vận tốc dòng chảy (cm/s) ; d : Đờng kính ống trụ tròn : d= 1,6 cm ; : Độ nhớt động học Hớng dẫn TNTL, Bộ môn Kỹ thuật nhiệt- khoa cơ ứng với t = 28 0 C có : 2 0.01775 1 0.0337 0.000221t t = + + = 0.008 ( 2 cm s ) Nhận xét đánh giá: 1. Từ kết quả thí nghiệm trạng thái chảy qua kết quả đo đạc tính toán số Re và sự quan sát dòng màu trong ống thí nghiệm ta thấy hoàn toàn phù hợp. Trong 3 lần thí nghiêm đầu dòng nớc màu và nớc trong ống chảy thành từng dòng riêng biệt. Trong khi đó ở 3 thí nghiệm sau dòng nớc màu và nớc trong ống nghiệm chuyển động xáo trộn lẫn nhau ta có dòng chảy rối. Nguyên nhân của sự phù hợp này là do khi tiến hành thí nghiệm đã làm đúng và tơng đối chính xác, máy thí nghiệm cơ bản đảm bảo đợc nên kết quả thí nghiệm thu đợc tơng đối chính xác. 2. Tuy nhiên trong thí nghiệm vẫn còn có sai số, do khi quan sát các dòng chảy còn cha đợc chuẩn, trong quá trình đọc ghi và tính toán còn có làm tròn số. 3. So sánh giữa kết quả thí nghiệm và lý thuyết ta thấy hoàn toàn phù hợp. II. bài thí nghiệm 2 Xác định các thành phần của phơng trình năng lợng dòng chảy (phơng trình bécnuli) H 0 =14.4 mm; d 1 =1.5cm; d 2 =0.8cm kÕt qu¶ thÝ nghiÖm ph¬ng tr×nh BÐcnuli Qua thÝ nghiÖm ta cã kÕt qu¶ ®îc tr×nh bµy nh b¶ng sau: T T H i (cm ) hi (cm ) Q 1 v 1 g v ⋅2 2 11 α z 1 + γ 1 p v 2 g v ⋅ ⋅ 2 2 22 α z 2 + γ 2 p h 21− w v 3 g v ⋅ ⋅ 2 2 33 α (1 ) (2) (3) (4 ) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) 1 16. 6 2.2 3 3 16. 7 14.2 42. 8 16. 7 14.2 42.6 0.2 65.7 220 2 16. 9 2.5 4 4 24. 9 31.6 40.3 24. 9 31.6 40 0.3 87.5 390 3 17. 2 2.8 6 0 33. 9 58.6 41. 6 33. 9 58.6 41.1 0.5 119. 4 726.6 z 3 + γ 3 p h 32− w v 4 2 4 4 2 v g α × × z 4 + γ 4 p h 43− w v 5 g v ⋅ ⋅ 2 2 55 α z 5 + γ 5 p h 54− w Ghi chó (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20 ) (21) (22) (23) (24 ) 39.3 202.5 16.7 14.2 41.1 245. 1 16. 7 14.2 40.8 0.3 34.1 352.5 24.9 31.6 37.5 399. 2 24. 9 31.6 37.4 0.1 22.6 649.5 33.9 58.6 29.5 656. 7 33. 9 58.6 29.3 0.2 Nhận xét: Qua kết quả thí nghiệm ta thấy thực nghiệm và lý thuyết phương trình Becnuli hoàn toàn phù hợp trong giới hạn sai số cho phép do dụng cụ đo và quá trình đo. Dòng nước khi đi qua tiết diện thay đổi tổn thất lớn hơn khi đi qua tiết diện không đổi chứng tỏ ngoài tổn thất dọc đường còn bị một dạng tổn thất nữa-tổn that cục bộ. III. BÀI THÍ NGHIỆM 3 Xác định tổn thất thuỷ lực dọc đường. Kết quả thí nghiệm tổn thất thuỷ lực dọc đường. Qua tiến hành thí nghiệm và kết hợp với đồ thị Nicuratso ta có được kết quả thí nghiệm như bảng sau: d=1,5cm l=60cm. TT H i h i Q i v i υ i Re= υ d.v i h 1 λtn λlt Trạng thái chảy (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) 1 16.6 2.2 33 14.2 0.009 4 2265 1.2 0.029 0.028 Chảy tầng 2 16.9 2.5 44 24.9 0.009 4 3973 1 0.037 0.039 Chảy rối 3 17.2 2.8 60 33.9 0.009 4 5409 0.8 0.031 0.037 Chảy rối 1.Từ bảng kết quả trên ta có đồ thị sau: 2.Nhận xét Từ kết quả thí nghiệm ta thấy tổn thất dọc đường theo thí nghiệm cơ bản phù hợp với kết quả lý thuyết. Nguyên nhân gây ra tổn thất thủy lực dọc đường là: đối với dòng chảy tầng do chất lỏng tương tác với thành ống ; với dòng chảy rối ngoài tổn thất do tương tác của chất lỏng với thành ống còn có thêm tổn thất do nội ma sát giữa các phần chất lỏng trong quá trình chảy rối. IV. BÀI THÍ NGHIỆM 4: Xác định tổn thất thuỷ lực cục bộ Kết quả thí nghiệm tổn thất cục bộ Qua thí nghiệm và tính toán các số liệu ta có bảng kết quả thí nghiệm như sau: h o =14,4cm, t=28 o C, D=1,6cm, d=1,2cm. λtn Re tt H 1 h i Q i v 1 v 2 Δh dm h dm TN cm ξ Δh dt h dt TN ct ξ Ghi chú (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) 1 16.6 2.2 33 29.2 21.4 0.5 5.5 0.22 1.8 31.8 0.73 2 16.9 2.5 44 38.9 22.9 0.3 5.1 0.21 1.3 53.5 0.69 3 17.2 2.8 60 53.1 25.9 0.2 4.6 0.18 1 98.2 0.68 Theo công thức lý thuyết ta có: cm ξ = ( 1 - 2 1 2 2 d d ) 2 = ( 1 - 2 2 6.1 2.1 ) 2 = 0.19 ct ξ = ( 1 - 2 2 2 1 d d ) 2 = ( 1 - 2 2 2.1 6.1 ) 2 = 0.61 Nhận xét đánh giá: 1. Từ kết quả thực tế thí nghiệm và kết quả tính theo lý thuyết ta nhận thấy: Kết quả thực tế thí nghiệm sát với kết quả tính toán theo lý thuyết. 2. Tuy nhiên giữa hai kết quả còn có sai số do: - Dụng cụ đo thô sơ, rò rỉ nhiều, nước thí nghiệm không đảm bảo sạch; - Quá trình đọc các thông số trên dụng cụ đo không chính xác; - Sai số do làm tròn trong qua trình tính toán. 3. Nguyên nhân gây ra tổn thất cục bộ: Dòng chảy bị thay đổi vận tốc và hướng. . III. BÀI THÍ NGHIỆM 3 Xác định tổn thất thuỷ lực dọc đường. Kết quả thí nghiệm tổn thất thuỷ lực dọc đường. Qua tiến hành thí nghiệm và kết hợp với đồ thị Nicuratso ta có được kết quả thí nghiệm. trình chảy rối. IV. BÀI THÍ NGHIỆM 4: Xác định tổn thất thuỷ lực cục bộ Kết quả thí nghiệm tổn thất cục bộ Qua thí nghiệm và tính toán các số liệu ta có bảng kết quả thí nghiệm như sau: h o =14,4cm,. HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ BỘ MÔN NHIỆT THUỶ KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THUỶ LỰC ĐẠI CƯƠNG Họ và tên nhóm trưởng : Trần Quang Nhất Họ và tên các thành viên nhóm