BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC

Kết quả thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy tự do .... Kết quả thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy ngập .... Kết quả thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy tự do .... Kết quả thí nghiệm đập tr

Trang 1

BỘ MÔN THỦY LỰC - THỦY VĂN

-

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên:

Lớp:

Nhóm:

HÀ NỘI /

Trang 2

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 5

Bài 1 PHƯƠNG TRÌNH THỦY TĨNH 6

1.1 Yêu cầu 6

1.2 Công thức sử dụng 6

1.3 Đo đạc và tính toán 6

1.4 Nhận xét kết quả thí nghiệm 7

Bài 2 THÍ NGHIỆM REYNOLDS 8

2.1 Yêu cầu 8

Bài 3 TỔN THẤT DỌC ĐƯỜNG 10

3.1 Yêu cầu 10

Bài 4 TỔN THẤT CỤC BỘ 12

4.1 Yêu cầu 12

Bài 5 PHƯƠNG TRÌNH BERNOULLI 13

5.1 Yêu cầu 13

Bài 6 DÒNG CHẢY QUA LỖ 18

6.1 Yêu cầu 18

Bài 7 DÒNG CHẢY QUA VÒI 20

7.1 Yêu cầu 20

Trang 3

Bài 8 THÍ NGHIỆM BƠM 22

8.1 Yêu cầu 22

Bài 9 ĐO ĐỘ NHỚT CỦA CHẤT LỎNG 24

9.1 Yêu cầu 24

9.2 Thiết bị thí nghiệm 24

9.3 Trình tự thí nghiệm 24

Bài 10 DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG LÒNG DẪN HỞ LĂNG TRỤ 25

10.1 Yêu cầu 25

Bài 11 Đập tràn thực dụng chảy tự do 27

11.1 Yêu cầu 27

Bài 12 Đập tràn thực dụng chảy ngập 29

12.1 Yêu cầu 29

Bài 13 Đập tràn đỉnh rộng chảy tự do 31

13.1 Yêu cầu 31

Bài 14 Đập tràn đỉnh rộng chảy ngập 33

14.1 Yêu cầu 33

Bài 15 Nối tiếp chảy đáy - Nước nhảy hoàn chỉnh 35

15.1 Yêu cầu 35

Trang 4

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Kết quả thí nghiệm phương trình thủy tĩnh 6

Bảng 2 Kết quả thí nghiệm Reynolds 9

Bảng 3 Kết quả xác định lưu lượng và vận tốc trong các ống 10

Bảng 4 Kết quả thí nghiệm tổn thất dọc đường 11

Bảng 5 Kết quả thí nghiệm tổn thất cục bộ 12

Bảng 6 Kết quả thí nghiệm phương trình Bernoulli 14

Bảng 7 Kết quả kiểm định thí nghiệm phương trình Bernoulli 15

Bảng 8 Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua lỗ 19

Bảng 9 Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua vòi 21

Bảng 10 Kết quả thí nghiệm máy bơm 23

Bảng 11 Kết quả thí nghiệm dòng chảy đều trong lòng dẫn hở lăng trụ 26

Bảng 12 Kết quả thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy tự do 28

Bảng 13 Kết quả thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy ngập 29

Bảng 14 Kết quả thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy tự do 31

Bảng 15 Kết quả thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy ngập 33

Bảng 16 Kết quả thí nghiệm nước nhảy hoàn chỉnh 36

Trang 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Mô hình thí nghiệm phương trình thủy tĩnh 6

Hình 2 Mô hình thí nghiệm Reynolds 8

Hình 3 Mô hình máng lường 8

Hình 4 Mô hình tổng thể thí nghiệm sức cản và phương trình Bernoulli 10

Hình 5 Mô hình thí nghiệm tổn thất dọc đường 11

Hình 6 Mô hình thí nghiệm tổn thất cục bộ 12

Hình 7 Mô hình thí nghiệm phương trình Bernoulli 13

Hình 8 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua lỗ 18

Hình 9 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi 20

Hình 10 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi 22

Hình 11 Mô hình thí nghiệm dòng chảy đều trong lòng dẫn hở lăng trụ 25

Hình 12 Mô hình thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy tự do 27

Hình 13 Mô hình thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy ngập 29

Hình 14 Mô hình thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy tự do 31

Hình 15 Mô hình thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy ngập 33

Hình 16 Mô hình thí nghiệm nước nhảy hoàn chỉnh 36

Trang 6

Bài 1 PHƯƠNG TRÌNH THỦY TĨNH

1.1 Yêu cầu

- Kiểm chứng phương trình cơ bản của thủy tĩnh

- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết

Trang 7

1.4 Nhận xét kết quả thí nghiệm

Trang 8

Bài 2 THÍ NGHIỆM REYNOLDS

2.1 Yêu cầu

- Quan sát trạng thái chảy

- Xác định số Reynolds (Re) ứng với từng trạng thái chảy

2.2 Công thức sử dụng





vd Re

Hình 2 Mô hình thí nghiệm Reynolds

- Mở khóa K1, điều chỉnh khóa K2 để dòng màu xuất hiện trong ống Quan sát trạng thái chảy, tiến hành đo đạc lấy số liệu lưu lượng từ máng lường

- Tăng độ mở khóa K2, quan sát hiện tượng, tiến hành đo đạc lấy số liệu, cho đến khi xuất hiện trạng thái chảy rối trong ống

- Giảm độ mở khóa K2, quan sát hiện tượng, tiến hành đo đạc lấy số liệu, cho đến khi xuất hiện trạng thái chảy tầng trong ống

Xác định lưu lượng bằng máng lường (đập tràn thành mỏng mặt cắt hình tam giác)

Hình 3 Mô hình máng lường

Trang 9

+ Xác định chiều cao đỉnh đập P (đóng các khóa, chờ mực nước trong ống đo áp ổn định, xác định giá trị mực nước trong ống đo áp, lúc này E = P)

+ Xác định lưu lượng từ biểu đồ quan hệ Q ~ H của máng lường

Bảng 2 Kết quả thí nghiệm Reynolds

Tính lưu lượng

TT

Trạng

thái

chảy

(quan sát)

P (cm)

E (cm)

H (cm)

Q (cm3/s)

to

(oC)

 (cm2/s)

v (cm/s) Re

Trạng thái chảy (tính toán)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Trang 10

Bài 3 TỔN THẤT DỌC ĐƯỜNG

Hình 4 Mô hình tổng thể thí nghiệm sức cản và phương trình Bernoulli

Với một lưu lượng bất kỳ chảy trong ống đều thực hiện cho cả 3 bài thí nghiệm Lưu lượng được xác định bằng máng lường như bài 2 (Hình 3)

Đường kính ống lần lượt như sau:

H (cm)

Q (cm3/s)

v (cm/s)

v2/2g (cm)

v (cm/s)

v2/2g (cm)

v (cm/s)

v2/2g (cm)

Trang 11

d - đường kính ống, cm;

v - vận tốc dòng chảy trong ống, cm/s;

g - gia tốc trọng trường, cm/s2

3.3 Đo đạc và tính toán

Hình 5 Mô hình thí nghiệm tổn thất dọc đường Bảng 4 Kết quả thí nghiệm tổn thất dọc đường

TT Q (cm3/s) H1 (cm) H2 (cm)  Re Trạng thái chảy

1

2

3

Kiểm định kết quả

TT Q (cm3/s) H1 (cm) H2 (cm) hd Re Trạng thái chảy

4

5

Ghi chú: Giá trị lưu lượng Q, v lấy ở Bảng 3

Trang 12

Bài 4 TỔN THẤT CỤC BỘ

4.1 Yêu cầu

- Xác định hệ số tổn thất cục bộ mở rộng đột ngột đm và thu hẹp đột ngột đt

2

trong đó:

hc - cột nước tổn thất cục bộ, cm; Hình 6 Mô hình thí nghiệm tổn thất cục bộ

 - hệ số tổn thất cục bộ;

Bảng 5 Kết quả thí nghiệm tổn thất cục bộ

TT H3 (cm) H4 (cm) H5 (cm) H6 (cm) đm đt

1

2

3

TT H3 (cm) H4 (cm) H5 (cm) H6 (cm) hc đm hc đt

4

5

Ghi chú: Giá trị lưu lượng Q, v lấy ở Bảng 3

Trang 13

Bài 5 PHƯƠNG TRÌNH BERNOULLI

5.1 Yêu cầu

- Kiểm chứng phương trình Bernoulli viết cho toàn dòng chất lỏng thực chuyển động ổn định

- Xác định, tính toán, vẽ đường đo áp và đường năng

2g - động năng đơn vị (cột nước lưu tốc), cm;

 - hệ số sửa chữa (hiệu chỉnh) động năng,  = 1,05  1,11;

hw - tổng tổn thất cột nước, cm

Hình 7 Mô hình thí nghiệm phương trình Bernoulli

Trang 14

Bảng 6 Kết quả thí nghiệm phương trình Bernoulli

Trang 15

Bảng 7 Kết quả kiểm định thí nghiệm phương trình Bernoulli

Trang 17

Trang 18

Bài 6 DÒNG CHẢY QUA LỖ

6.1 Yêu cầu

- Xác định loại lỗ

- Xác định vận tốc v, vc và lưu lượng Q qua lỗ

- Xác định hệ số lưu tốc lỗ, hệ số lưu lượng lỗ và hệ số co hẹp  của lỗ

Trang 19

Bảng 8 Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua lỗ

e (cm) S (cm2) P (cm) E (cm) H (cm) Q (cm3/s) v (cm/s)

X (cm)

Y (cm)

vc (cm/s)

lỗ

lỗ

1 = lỗ/lỗ

2 = vc/v

 = 1 - 2

Trang 20

Bài 7 DÒNG CHẢY QUA VÒI

7.1 Yêu cầu

- Xác định loại vòi

- Xác định vận tốc v và lưu lượng Q qua vòi

- Xác định hệ số lưu tốc vòi, hệ số lưu lượng vòi của vòi

x, y - tọa độ theo phương ngang và phương đứng của quỹ đạo dòng chảy qua lỗ, cm;

v - vận tốc dòng chảy tại mặt cắt cửa ra của vòi, cm/s;

Q - lưu lượng qua vòi, cm3/s;

H - cột nước trước vòi, cm;

S - diện tích mặt cắt ướt của vòi, cm2;

vòi - hệ số lưu tốc của vòi

vòi - hệ số lưu lượng của vòi, vòi = vòi;

Hình 9 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi

Trang 21

Bảng 9 Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua vòi

e (cm) S (cm2) P (cm) E (cm) H (cm) Q (cm3/s) v1 (cm/s)

X (cm)

Y (cm)

v2 (cm/s)

vòi

vòi

vòi - vòi

v = v1 - v2

Trang 22

Bài 8 THÍ NGHIỆM BƠM

8.1 Yêu cầu

Xây dựng đường đặc tính Q ~ H của bơm

2 2hút

H - chiều cao làm việc của máy bơm, m;

Háp kế - cột nước áp suất dư, m;

Hchân không kế - cột nước áp suất chân không, m;

Z - chênh lệch vị năng giữa điểm mắc chân không kế và trực kim áp kế, m;

vđẩy - vận tốc dòng chảy trong ống đẩy sau máy bơm, m/s;

vhút - vận tốc dòng chảy trong ống hút trước máy bơm, m/s;

g - gia tốc trọng trường, m/s2

Vì ống đẩy và ống hút như nhau nên vđẩy = vhút, do đó:

2 2hút

0 2g

Hình 10 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi

Việc xác định lưu lượng Q bằng máng lường tương tự như các bài 2  7 (Hình 3)

Trang 23

Bảng 10 Kết quả thí nghiệm máy bơm

Tính lưu lượng Háp kế Hchân không kế

TT P

(cm)

E (cm)

H (cm)

Q (cm3/s) kG/cm

2 m

H2O kG/cm

2 m

H2O

Z (m)

H (m)

1

2

3

4

5

6

Biểu đồ quan hệ Q ~ H

Trang 24

Bài 9 ĐO ĐỘ NHỚT CỦA CHẤT LỎNG

9.1 Yêu cầu

- Qua thí nghiệm cần nắm được bản chất vật lý độ nhớt của chất lỏng

- Quan sát các hiện tượng (có phân tích) chứng tỏ thực có độ nhớt

- Đo được độ nhớt của chất lỏng (bất kỳ) qua thí nghiệm

9.2 Thiết bị thí nghiệm

Thiết bị thí nghiệm bao gồm:

- Một bình trụ tròn bằng đồng thau cố định có d = 16 cm, cao 84 cm,

- Một bình nhỏ bên trong có d = 10,6 cm, cao 82 cm, có hai thành bên được lồng vào nhau khép kín, có nắp đậy

- Hệ thống đun nóng ở bên dưới

- Dung tích bình đo: 100 ml và 200 ml

- Nhiệt kế đo nhiệt độ nước và dầu từ 1  105oC

9.3 Trình tự thí nghiệm

- Đổ 200 ml nước cất vào bình nhỏ ở nhiệt độ 20oC, mở nút hãm để cho chất lỏng qua van 4 chảy vào bình đo lưu lượng, đồng thời đo luôn thời gian chảy của nước, ký hiệu

là t1

- Sau đó đổ 200 ml dầu (chất lỏng cần đo độ nhớt) vào bình nhỏ và cũng cho chảy qua van 4, đo được thời gian chảy của chất lỏng, ký hiệu là t2

- Lập tỷ số o 2

1

t E t

 được độ Engler

- Dựa vào độ nhớt E đổi ra Stock (độ nhớt công nghiệp) theo công thức:

o o

0,0631 0,0731E

E

Thí nghiệm nhiều lần, lấy trị số trung bình

1 2 n

n

     

Trang 25

Bài 10 DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG LÒNG DẪN HỞ LĂNG TRỤ

16

Trang 26

Bảng 11 Kết quả thí nghiệm dòng chảy đều trong lòng dẫn hở lăng trụ

Lưu lượng (cm3/s) Chiều sâu (cm)

TT hkích

(cm)

i (%)

hcửa cuối (cm)

Q1 Q2 Q3 QTB h1 h2 h3 h4

1

2

3

Độ nhám trung bình n n1 n2 n3

3

4

5

Trang 27

Bài 11 Đập tràn thực dụng chảy tự do

11.1 Yêu cầu

- Xác định hệ số lưu lượng của mô hình đập tràn thực dụng

- Xác định hệ số lưu tốc của mô hình đập tràn thực dụng

Công thức chung tính lưu lượng qua đập tràn:

32

hc - chiều sâu tại mặt cắt co hẹp c - c, cm;

Sc - diện tích mặt cắt ướt tại vị trí co hẹp c - c, cm, đối với mô hình thí nghiệm:

Trang 28

Bảng 12 Kết quả thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy tự do

Lưu lượng (cm3/s)

TT hkích

(cm)

i (%)

hcửa cuối (cm)

Q1 Q2 Q3 QTB

b (cm)

H0 (cm)

hc (cm)

1

2

3

1 2 3

m

3

    

TT hkích

(cm)

i (%)

hcửa cuối (cm)

Q1 Q2 Q3 QTB

b (cm)

H0 (cm)

hc (cm)

4

Qtính (theo m) = Qtính (theo ) =

5

Qtính (theo m) = Qtính (theo ) =

Trang 29

Bài 12 Đập tràn thực dụng chảy ngập

12.1 Yêu cầu

- Xác định hệ số chảy ngập ứng với các mức độ ngập khác nhau

32

m - hệ số lưu lượng, lấy kết quả ở Bảng 12;

b - chiều rộng tràn, cm, lấy kết quả ở Bảng 12;

g - gia tốc trọng trường, cm/s2

H0 - cột nước tràn toàn phần, cm

Hình 13 Mô hình thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy ngập

Chiều rộng tràn b = ; Chiều cao tràn P =

Bảng 13 Kết quả thí nghiệm đập tràn thực dụng chảy ngập

TT hkích

(cm)

i (%)

Trang 30

TT hkích

(cm)

i (%)

hcửa cuối (cm)

Q1 Q2 Q3 QTB

H0

2

Hệ số chảy ngập theo lý thuyết n2 =  = n1 - n2 =

3

Hệ số chảy ngập theo lý thuyết n2 =  = n1 - n2 =

Trang 31

Bài 13 Đập tràn đỉnh rộng chảy tự do

13.1 Yêu cầu

- Xác định hệ số lưu lượng m và hệ số lưu tốc của mô hình đập tràn đỉnh rộng

32

S - diện tích mặt cắt ướt trên tràn, S = bh, cm2;

Các ký hiệu khác tương tự trong bài Đập tràn thực dụng

Hình 14 Mô hình thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy tự do

Chiều rộng tràn b = ; Chiều cao tràn P =

Bảng 14 Kết quả thí nghiệm đập tràn đỉnh rộng chảy tự do

TT hkích

(cm)

i (%)

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	838,63 KB