В этой статье описана процедура лабораторного эксперимента по проверке теоремы Бернулли, необходимые приборы и расчеты.
Теорема Бернулли гласит: для непрерывного, устойчивого потока без трения полный напор (который представляет собой сумму напорного, скоростного и высотного напоров) на любом участке остается постоянным.
Полный напор = напор + скоростной напор + подъемный напор
H = P/w + V2 / 2g + Z
Согласно теореме Бернулли, полный напор на любых двух участках выражается как :
Необходимое оборудование
Для проведения эксперимента Бернулли необходимы следующие приборы:
- Питательный бак
- Коническая наклонная труба с пьезометрическими трубками в разных точках
- Измерительный бак
- Часы с секундомером
- Весы
Прибор для эксперимента Бернулли
Процедура испытания
Процедура проверки эксперимента Бернулли выглядит следующим образом:
- Откройте впускной клапан и дайте воде течь из питающего резервуара в приемный резервуар через коническую наклонную трубу.
- Отрегулируйте поток с помощью выпускного клапана, чтобы сделать постоянным напор в питающем резервуаре. При постоянном напоре напор, вызывающий приток и отток, равен.
- После регулировки потока запишите показания уровня воды в каждой пьезометрической трубке, которые являются ничем иным, как напорами в разных точках конической трубки.
Части аппарата Бернулли
- Вычислите площадь поперечного сечения конической трубы в точках, где расположены пьезометрические трубки.
- Теперь возьмите секундомер и измерьте высоту набранной воды за определенный промежуток времени.
- Также запишите размеры измерительного резервуара.
- Повторите ту же процедуру для разных расходов еще как минимум два раза.
Наблюдения
Напор или показания пьезометра, P/w =
Площадь поперечного сечения конической трубы под пьезометрическими трубками = A1, A2, A3…….
Площадь измерительного резервуара, A =
Высота воды, набранной за интервал времени “t” =
Высотный напор, Z =
Расчеты
Объем воды, собранной в измерительном баке (V) = Площадь измерительного бака (A) X высота воды, собранной за интервал времени “t” (h)
Расход Q = объем / время = V/t
Скорость потока, v = Расход / Площадь поперечного сечения
коническая труба
Скорости под каждой пьезометрической трубой равны v1 = Q/A1,
v2 = Q/A2,
v3 = Q/A3………
Скоростной напор = v2 / 2g
Полный напор = P/w + V2 / 2g + Z
S.no
Расход, Q (см3/сек)
Площадь с/с под каждым пьезометром (см2)
Скорость потока под каждым пьезометром (см/сек)
Напор, P/w
(см)
Скоростной напор, v2 / 2g
Подъемный напор, Z
Общий напор
1
A1
v1
2
A2
v2
3
A3
v3
4
A4
v4
5
A5
v5
Результат
Следовательно, теорема Бернулли доказана и может быть выражена в виде,
- 5 основных типов клапанов в водопроводной системе.
- Эксперимент Рейнольдса.
- Какие существуют важные типы приспособлений для труб?.
- Определение постоянных Дарси и Чези для потока в трубе.
- Проницаемость почвы – характеристики, закон Дарси.
- Гидравлические коэффициенты отверстия.
- Требования к проектированию железобетонных резервуаров для воды.