báo cáo thí nghiệm thuỷ lực đại cương

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.