Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương
lượt xem 48
download
• Khi dòng chuyển động của chất lỏng đi từ mặt cắt có tiết diện nhỏ sang tiết diện lớn động năng của dòng chảy giảm dần và thế năng của dòng chảy tăng dần
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Thí Nghiệm Thủy Lực Đại Cương
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 1
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng BÀI 1 :PHƯƠNG TRÌNH BECNULI 1. Cơ s lý thuy t: • Phương trình BECNULI là phương trình cân b ng năng lư ng c a dòng ch y lưu ch t, có công th c : V i: ; d9 = 0.75cm z – c t nư c v trí (t n th t năng lư ng t m tc t1–1 n2–2) • Khi dòng chuy n ng c a ch t l ng i t m t c t có ti t di n nh sang ti t di n l n ng năng c a dòng ch y gi m d n và th năng c a dòng ch y tăng d n . g i là c t áp tĩnh , ư c bi u hi n s thay i lư ng ic a này theo phương dòng ch y g i là ư ng o áp. là năng lư ng toàn ph n c a dòng ch y hay cao năng lư ng , ư ng bi u di n s thay i c a i lư ng này g i là ư ng năng • M c ích: - Quan sát thí nghi m xác nh t n th t c a dòng ch y - V ư ng năng , và ư ng áp 2. Trình t thí nghi m: 8 7 10 11 9 0 0 Maët Chuaån so saùnh nư c ch y qua các o n ng 7,8,9,10 ,11. - M van VIII l n th nh t SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 2
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng i kho ng 5 phút cho nư c ch y n nh trong ng rùi o lưu - lư ng nư c ch y trong ng o năng lư ng toàn ph n c a dòng ch y t i các o n ng 7, - 8,9,10,11. - Ti p t c m van VIII l n th 2 thay i lưu lư ng ch y qua ng , o và ti p t c th c hiên thí nghi m them 2 l n n a. t nhi t k vào b n nư c d tr c a nư c - o nhi t 3. K t qu thí nghi m: Th hi n trong b ng 1 (k t qu thí nghi m 1). 4. Nh n xét và k t lu n: ư ng năng luôn luôn gi m theo chi u dài o n ng năng lư ng - gi m trong quá trình truy n t i nư c do xu t hi n ma sát gi a thành ng v i nư c và ma sát trong quá trình chuy n ng. nhưng th c t o n ng 10 giá tr c a ư ng năng l i cao hơn ng 9.ch ng t có sai sót trong quá trình th c hi n thí nghi m..sai s xu t hi n trong quá trình l y kh i lư ng nư c, trong quá trình o…vì v y h n ch sai s c n th c hi n nhi u l n o, cân... ư ng o áp luôn gi m, nhưng gi m m nh o n co h p và tăng - nhưng không nhi u o n m r ng.trong th c t khi th c hi n thí nghi m ã t chính xác k t qu o, sai s không qua l n. ñöôøng naêng ñöôøng ño aùp 35.05 34.5 31.2 30.7 29.1 31.3 30.9 27.2 27.5 23.1 8 7 10 11 9 Z 0 0 Maët Chuaån so saùnh SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 3
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng BÀI 2 : XÁC NH CH CH Y (Thí Nghi m REYNOLD) 1. cơ s lý thuy t: • tr ng thái ch y trong ó các ư ng dòng chuy n ng song song v i nhau, các ph n t chuy n ng theo nh ng t ng l p , và không xáo tr n vào nhau g i là tr ng thái ch y t ng . • tr ng thái ch y trong ó các ư ng dòng chuy n ng không song song v i nhau , các ch t l ng chuy n ng h n lo n , vô tr t t g i là tr ng thái ch y r i. • tr ng thái ch y quá t t ng qua r i ho c t r i qua t ng g i là tr ng thái ch y phân gi i. • trong thí nghi m Reynold : khi tăng t t lưu lư ng t giá tr b ng không: giá tr lưu lư ng nh tia màu gi ư c th ng và theo - ư ng tâm ng, không dao ng , các ph n t màu không hòa tr n v i các ph n t nư c xung quanh nó tr ng thái nư c ch y là ch y t ng. - khi lưu lư ng l n n 1 m c nào ó tia màu b t u dao ng và dòng ch y ã h t tr ng thái ch y t ng. - n u ti p t c tăng lưu lư ng tia màu s dao ng nhi u hơn, ti n t i c o n và sau ó b hòa tr n hoàn toàn v i dòng ch y, tr ng thái ch y r i. • khi dòng ch y ang tr ng thái r i hoàn toàn , n u gi m d n lưu lư ng, thì n 1 gi i h n nào ó thì tr ng thái ch y t ng s ươc thi t l p, và dòng nư c chuy n sang ch ch y t ng. • lưu t c ng v i dòng ch y chuy n t tr ng thái ch y t ng sang ch y r i, g i là lưu t c phân gi i trên, kí hi u Vktren; ng v i tr ng thái ch y r i qua t ng g i là lưu t c phân gi i dư i , kí hi u Vkduoi. Qua th c nghi m ta th y Vktren>Vkduoi • như v y s ch y t ng hay r i c a ch t l ng ph thu c vào t c c a dòng ch y và ư c phân bi t thành các tr ng thái ch y, ánh giá ngư i ta d a vào i lư ng không th nguyên ư c g i là ch chu n s ng d ng Reynold, kí hi u Re. SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 4
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng v – v n t c trung bình c a dòng ch y – kh i lư ng riêng c a môi trư ng ch t l ng. – nh t tuy t i c a ch t l ng – ư ng kính tương ương c a ti t di n ch y d= 4R – bán kính th y l c nh t tương ương – • trong th c t , khi phân tích tr ng thái ch y, m b o ch c ch n là dòng ch y t ng ngư i ta dung Regh=2320 làm tiêu chu n : khi dòng ch y có Re ≤ 2320 thì dòng ch y tr ng thái ch y t ng khi dòng ch y có Re > 2320 thì dòng ch y tr ng thái ch y r i. • m c ích: - quan sát k tr ng thái ch y và phân bi t chúng - o c và tính các i lư ng xác nh rõ ch ch y. 2. trình t thí nghi m: Möïc maøu IX oáng Reynold D C V II E sô ñoà thí nghieäm Reynold - m t t van VII dòng ch y ư c thi t l p ng Reynold. - M van IX và i u ch nh dòng ch y màu quan sát - Khi dòng ch y ã th ng dùng ca cân l y 1 kh i lư ng nư c ng v i 1 th i gian b t kỳ, ( xác nh lưu lư ng) SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 5
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng i u ch nh van VII và quan sát dòng m c ng v i 2 trư ng - h p v n t c dòng ch y tăng d n và v n t c c a dòng ch y gi m d n 3. K t qu thí nghi m: Th hi n trong b ng 2 (k t qu thí nghi m bài 2) 4. Nh n xét và k t lu n: c a nư c trong phòng thí nghi m luôn n nh 280C. - Nhi t - Theo quan sát b ng m t thư ng các trư ng h p 1 và 4 là ch y t ng, còn 2 trư ng h p 2,3 là ch y r i.nhưng trong quá trình thí nghi m và tính toán ta l i th y c 4 trư ng h p là ch y t ng Re ≤ 2320. ch ng t có sai sót trong quá trình thí nghi m, xu t hi n sai s trong quá trình o, cân và tính toán… - h n ch sai sót và sai s c n th c hi n thí nghi m nhi u l n, trong quá trình tính toán c n c n th n hơn n a, th i gian th c hi n thí nghi m c n kéo dài hơn có chính xác cao hơn.. SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 6
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng BÀI 3 : T N TH T D C Ư NG (T n Th t do ma sát) 1. Cơ s lý thuy t: • Do có tính nh t nên dòng ch y c a ch t l ng trong ng d n sinh ra t n th t năng lư ng và ư c g i là t n th t ma sát.( t n th t theo chi u dài hay t n th t d c ư ng). • T n th t d c ư ng tính theo công th c: • T n th t d c ư ng là 1 s h ng trong phương trình Becnulli bi u di n trên o n ng gi a hai m t c t (1-1) và (2-2). ch y c a nư c trong ng, trong vùng •H s ph thu c vào ch ch y r i, nó ph thu c vào nhám trong c a b m t ng d n. - Trong vùng ch y t ng (Re< 2320) thì - Trong vùng ch y r i (Re = 4000 ÷ 100000) thì - Trong vùng ch y r i ( công th c Nicuratson 1933): • M c ích: - Quan sát t n th t d c ư ng. - Tính h s ma sát th c t , so sánh v i ma sát lý thuy t 2. Trình t thí nghi m: H1 H2 1 2 1 2 L nư c ch y vào ng. - M van VIII SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 7
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng i 5 phút cho nươc ch y n nh trong ng r i o lưu - lư ng c a dòng ch y trong ng b ng cách l y th tích chia cho th i gian o th năng c a dòng ch y t i m t c t (1-1) và (2-2). - - M van VIII l n th 2 thay i lưu lư ng nư c ch y trong ng và ti p t c thí nghi m như ã làm l n m van ban u. 3. K t qu thí nghi m: K t qu ư c th hi n trong b ng 3 (k t qu thí nghi m bài 3). 4. Nh n xét và k t lu n: - Trong quá trình thí nghi m,ta th y trong cùng i u ki n nhi t , lưu lư ng, m c nư c trong b n ch a nư c không i trong quá trình thí nghi m.c t nư c H1 cao hơn c t nư c H2 i u này ch ng t trong quá trình nư c chuy n ng t H1 sang - H2 dòng nư c có s tiêu hao năng lư ng, ó là t n th t d c ư ng, do ma sát gi a các phân t nư c v i nhau và gi a nư c và thành ng. - H s ma sát trong tính toán l n hơn khá nhi u so v i ma sát th c t .có sai s l n như v y, là trong quá trình thí nghi m cân o kh i lư ng nư c chưa chính xác, lưu lư ng nư c tính theo th i gian ph thu c quá nhi u vào th i gian và kh i lư ng. - tránh sai s trong quá trình thí nghi m chúng ta c n th c hi n thí nghi m nhi u l n.. SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 8
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng BÀI 4 : T N TH T C C B 1. Cơ s lý thuy t: • Khi dòng ch y thay i v phương và tr s t c thì gây ra t n th t năng lư ng ngư i ta g i là t n th t c c b . • T n th t c c b thư ng ư c tính theo công th c Vetsbatso. trung bình c a dòng ch y trư c và sau nơi t n th t V–t c c c b , tùy theo cách l y . Trong ph m vi thay i c c b ( xem chi u dài vùng t n th t • c c b không thay ôi), n u t : :t ng năng lư ng m t c t trư c. :t ng năng lư ng m t c t sau. Do ; nên: Vt : v n t c trư c khi thay i m t c t. Vs: v n t c sau khi thay i m t c t. Khi dòng ch y m r ng t ng t t ( 4-2) ta có: • 4 3 3 4 SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 9
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng Và h s tr l c : là ti t di n trư c và sau khi m r ng ng t Khi dòng ch y co h p t ng t t (4-2) , ta có: • Và h s tr l c: là ti t di n trư c và sau khi m r ng ng t. • M c ích: - Tính h s t n th t c c b t thí nghi m th c t - ánh giá k t qu tính toán h s t n th t c c b do m r ng và co h p t ng t. 2. Trình t thí nghi m: H4 H5 H3 H6 5 4 3 6 3 6 5 4 o lưu lư ng nư c b ng phương pháp th tích. Tính th tích - nư c ch y trong 1 th i gian nh t nh rùi tính ra lưu lư ng c a dòng ch y. - o c t áp H3,H4, H5,H6. - Tính V3, V4 ,V5 ,V6 - xác nh SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 10
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng và 3. K t qu thí nghi m: K t qu ư c th hi n trong b ng 4 (k t qu thí nghi m bài 4). 4. Nh n xét và k t lu n: - Qua thí nghi m v t n th t c c b ta tính toán ư c t n th t c c b do m r ng và co h p t ng t th c t . - Theo tính toán ta có h s tr l c c a t n th t c c b do co h p và m r ng là nh ng h ng s , do ư ng kính ng d3 = d6. Và d4 = d5 .nhưng trong th c t thì h s t n th t c c b không ph i là h ng s , qua thí nghi m tính toán ta th y h s tr l c trên th c t luôn luôn l n hơn h s tr l c trong tính toán. - H s tr l c co h p có giá tr sai s r t l n, sai s l n như v y là do có s sai sót trong thí nghi m và th c hi n tính toán... nh t là giá tr v n t c c a s thay i m t c t. - H s tr l c m r ng có giá tr sai s , nhưng không l n hơn sai s c a h s tr l c co h p. - tránh sai s chúng ta nên c n th n th c hi n thí nghi m nhi u l n xác nh V trư c và sau thay i ti t di n. SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 11
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng BÀI 5: CH Y QUA L VÀ VÒI 1. Cơ s lý thuy t: Dòng ch y qua l : nh nghĩa l . - - i u kiên ch y: thùng không n p ch y vào không khí. - Qu o dòng ch y. x = Vc .t ;y = : h s co h p. :ti t di n ch y t i m t c t co h p. : t i t di n l . H : kho ng cách t b m t thoáng n tâm l . L nh : e ≤ H/10. Vi t phương trình Becnulli cho m t c t (0-0) và (C-C), ta rút ra: Khi H = const . Vc= V= :h s lưu t c qua l . h s t n th t dòng ch y qua l . V: t c trung bình dòng ch y qua l . - Lưu lư ng dòng ch y qua l : : h s lưu lư ng c a dòng ch y qua l (do V0 qua nh ) Dòng ch y qua l : - vòi là o n ng ng n , có chi u dài t (3÷4)d (d là ư ng kính ng). - t i m t c t co h p c a vòi có chân không i u này làm cho trong cùng 1 i u ki n (H,d) lưu lư ng qua vòi l n hơn qua l . SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 12
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng - lưu lư ng ch y qua vòi tính theo công th c tương t ch y qua l , như v y h s lưu lư ng có d ng: m c ích: - qua sát v qu o dòng ch y qua l và vòi vào không khí. - Xác nh h s lưu lư ng c a dòng ch y qua vòi và l 2. Trình t thí nghi m: - ot a x ,y c a qu o dòng ch y qua kh i l và vòi theo th c t . o lưu lư ng dòng ch y b ng cách xác nh kh i lư ng và th i - gian c a 1 kh i nư c b t kỳ 3. K t qu thí nghi m: K t qu ư c th hi n trong b ng 5 (k t qu thí nghi m 5) 4. Nh n xét và k t lu n: 36 40 44 20 24 28 30 0 4 12 x 1 4 6 7 8 11 X²=3.76.H.y 13 16 thöïc teá Quõy ñaïo doøng chaûy qua loã Y - Ch n chi u dương hư ng xu ng trùng v i chi u i c a qu o dòng ch y. - Theo bi u qu o dòng ch y qua l , ta th y qu o dòng ch y qua l theo th c t khá gi ng v i qu o dòng ch y qua l theo lý thuy t. - Dòng ch y qua l theo th c t th p hơn theo lý thuy t, sai s xu t hi n trong quá trình c s , quan sát và ánh d u v trí l y i m.sai s này do ch quan có th kh c ph c b ng cách quan sát k , l y i m và c giá tr chính xác. SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 13
- i Cương Thí Nghi m Th y L c GVHD:Ths Tr n Minh Tùng 36 40 44 24 28 30 20 0 4 12 x 1 4 6 8 10 X²=3.76.H.y 16 20 thöïc teá 26 Y Quõy ñaïo doøng chaûy qua voøi - Theo qu o dòng ch y qua vòi, ta nh n th y dòng ch y qua vòi th c t chênh l ch không nhi u so v i lý thuy t, i m chênh l ch l n nh t là i m rơi cu i cùng, sai s có th do quan sát chưa chính xác, ánh d u và l y i m không úng…kh c ph c b ng cách quan sát k hơn, c n xác nh v trí chính xác hơn. K t lu n: o nh hơn dòng ch y qua vòi, nguyên nhân là Dòng ch y qua l có qu do l c dính, l c căng b m t c a dòng ch y qua vòi l n hơn qua l . Nh n xét chung: - Em chân thành c m ơn th y Tr n Minh Tùng ã dành th i gian tr c ti p gi ng d y và hư ng d n chúng em th c hi n các thí nghi m th y l c. - C m ơn phòng thí nghi m 003 ã t o i u ki n cho chúng em h c và th c hi n thí nghi m. SVTH: Trương Quang Nha – 061191C L p 06XD1D - nhóm 3 14
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Ngân hàng đề thi môn thuỷ lực đại cương
35 p | 1458 | 350
-
Lý thuyết mô hình công trình thủy
207 p | 213 | 79
-
Đề cương môn học thí nghiệm điều kiển thuỷ lực-khí nén
6 p | 147 | 17
-
Xác định cường độ chống cắt của đất không bão hòa bằng thí nghiệm nén ba trục cải tiến với độ ẩm không đổi
8 p | 114 | 10
-
Ảnh hưởng của lực hút dính đến cường độ chống cắt của đất phong hóa không bão hòa khu vực tỉnh Ninh Thuận
6 p | 24 | 2
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn