BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC

Kết quả thí nghiệm phương trình Bernoulli .... Kết quả kiểm định thí nghiệm phương trình Bernoulli .... Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua vòi .... Mô hình tổng thể thí nghiệm sức cản và p

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

Bài 1 PHƯƠNG TRÌNH THỦY TĨNH 5

1.1 Yêu cầu 5

1.2 Công thức sử dụng 5

1.3 Đo đạc và tính toán 5

1.4 Nhận xét kết quả thí nghiệm 6

Bài 2 THÍ NGHIỆM REYNOLDS 7

2.1 Yêu cầu 7

Bài 3 TỔN THẤT DỌC ĐƯỜNG 9

3.1 Yêu cầu 9

Bài 4 TỔN THẤT CỤC BỘ 11

4.1 Yêu cầu 11

Bài 5 PHƯƠNG TRÌNH BERNOULLI 12

5.1 Yêu cầu 12

Bài 6 DÒNG CHẢY QUA LỖ 17

6.1 Yêu cầu 17

Bài 7 DÒNG CHẢY QUA VÒI 19

7.1 Yêu cầu 19

Bài 8 THÍ NGHIỆM BƠM 21

8.1 Yêu cầu 21

Bài 9 ĐO ĐỘ NHỚT CỦA CHẤT LỎNG 23

9.1 Yêu cầu 23

9.2 Thiết bị thí nghiệm 23

9.3 Trình tự thí nghiệm 23

Trang 3

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Kết quả thí nghiệm phương trình thủy tĩnh 5

Bảng 2 Kết quả thí nghiệm Reynolds 8

Bảng 3 Kết quả xác định lưu lượng và vận tốc trong các ống 9

Bảng 4 Kết quả thí nghiệm tổn thất dọc đường 10

Bảng 5 Kết quả thí nghiệm tổn thất cục bộ 11

Bảng 6 Kết quả thí nghiệm phương trình Bernoulli 13

Bảng 7 Kết quả kiểm định thí nghiệm phương trình Bernoulli 14

Bảng 8 Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua lỗ 18

Bảng 9 Kết quả thí nghiệm dòng chảy qua vòi 20

Bảng 10 Kết quả thí nghiệm máy bơm 22

Trang 4

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Mô hình thí nghiệm phương trình thủy tĩnh 5

Hình 2 Mô hình thí nghiệm Reynolds 7

Hình 3 Mô hình máng lường 7

Hình 4 Mô hình tổng thể thí nghiệm sức cản và phương trình Bernoulli 9

Hình 5 Mô hình thí nghiệm tổn thất dọc đường 10

Hình 6 Mô hình thí nghiệm tổn thất cục bộ 11

Hình 7 Mô hình thí nghiệm phương trình Bernoulli 12

Hình 8 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua lỗ 17

Hình 9 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi 19

Hình 10 Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi 21

Trang 5

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 6

1.4 Nhận xét kết quả thí nghiệm

Trang 7

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 trong đó:

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

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 8

+ 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 9

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 10

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

1

2

3

Kiểm định kết quả

4

5

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

Trang 11

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

Kiểm định kết quả

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 12

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 13

Bảng 6 Kết quả thí nghiệm phương trình Bernoulli

Trang 14

Bảng 7 Kết quả kiểm định thí nghiệm phương trình Bernoulli

Trang 16

Trang 17

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 18

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 19

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 20

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 21

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 22

Bảng 10 Kết quả thí nghiệm máy bơm

Tính lưu lượng Háp kế Hchân không kế

(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 23

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 24

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	684,28 KB