BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (838.63 KB, 38 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN THỦY LỰC - THỦY VĂN
-------------------------
BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Giáo viên hướng dẫn:.........................................................................
Sinh viên:.......................................................................................................
Lớp: .....................................................................................................................
Nhóm: ...............................................................................................................
HÀ NỘI ...../............
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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
2.2. Công thức sử dụng ........................................................................................... 8
2.3. Đo đạc và tính toán .......................................................................................... 8
2.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ............................................................................. 9
Bài 3. TỔN THẤT DỌC ĐƯỜNG .................................................................................. 10
3.1. Yêu cầu ......................................................................................................... 10
3.2. Công thức sử dụng ......................................................................................... 10
3.3. Đo đạc và tính toán ........................................................................................ 11
3.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 11
Bài 4. TỔN THẤT CỤC BỘ.......................................................................................... 12
4.1. Yêu cầu ......................................................................................................... 12
4.2. Công thức sử dụng ......................................................................................... 12
4.3. Đo đạc và tính toán ........................................................................................ 12
4.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 12
Bài 5. PHƯƠNG TRÌNH BERNOULLI............................................................................ 13
5.1. Yêu cầu ......................................................................................................... 13
5.2. Công thức sử dụng ......................................................................................... 13
5.3. Đo đạc và tính toán ........................................................................................ 13
5.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 17
Bài 6. DÒNG CHẢY QUA LỖ ....................................................................................... 18
6.1. Yêu cầu ......................................................................................................... 18
6.2. Công thức sử dụng ......................................................................................... 18
6.3. Đo đạc và tính toán ........................................................................................ 18
6.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 19
Bài 7. DÒNG CHẢY QUA VÒI...................................................................................... 20
7.1. Yêu cầu ......................................................................................................... 20
7.2. Công thức sử dụng ......................................................................................... 20
7.3. Đo đạc và tính toán ........................................................................................ 20
7.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 21
2
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bài 8. THÍ NGHIỆM BƠM ........................................................................................... 22
8.1. Yêu cầu ......................................................................................................... 22
8.2. Công thức sử dụng ......................................................................................... 22
8.3. Đo đạc và tính toán ........................................................................................ 22
8.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 23
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
9.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ........................................................................... 24
Bài 10. DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG LÒNG DẪN HỞ LĂNG TRỤ ........................................ 25
10.1. Yêu cầu ....................................................................................................... 25
10.2. Công thức sử dụng ....................................................................................... 25
10.3. Đo đạc và tính toán ...................................................................................... 25
10.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ......................................................................... 26
Bài 11. Đập tràn thực dụng chảy tự do ....................................................................... 27
11.1. Yêu cầu ....................................................................................................... 27
11.2. Công thức sử dụng ....................................................................................... 27
11.3. Đo đạc và tính toán ...................................................................................... 27
11.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ......................................................................... 28
Bài 12. Đập tràn thực dụng chảy ngập ....................................................................... 29
12.1. Yêu cầu ....................................................................................................... 29
12.2. Công thức sử dụng ....................................................................................... 29
12.3. Đo đạc và tính toán ...................................................................................... 29
12.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ......................................................................... 30
Bài 13. Đập tràn đỉnh rộng chảy tự do........................................................................ 31
13.1. Yêu cầu ....................................................................................................... 31
13.2. Công thức sử dụng ....................................................................................... 31
13.3. Đo đạc và tính toán ...................................................................................... 31
13.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ......................................................................... 32
Bài 14. Đập tràn đỉnh rộng chảy ngập ........................................................................ 33
14.1. Yêu cầu ....................................................................................................... 33
14.2. Công thức sử dụng ....................................................................................... 33
14.3. Đo đạc và tính toán ...................................................................................... 33
14.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ......................................................................... 34
Bài 15. Nối tiếp chảy đáy - Nước nhảy hoàn chỉnh....................................................... 35
15.1. Yêu cầu ....................................................................................................... 35
15.2. Công thức sử dụng ....................................................................................... 35
15.3. Đo đạc và tính toán ...................................................................................... 36
15.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm ......................................................................... 37
3
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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
4
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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
5
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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
1.2. Công thức sử dụng
z
p
const
trong đó:
z - độ cao vị trí từ trọng tâm ống đo áp đến mặt chuẩn (đáy bình)
p
- độ cao đo áp từ trọng tâm ống đo áp đến mặt thoáng
1.3. Đo đạc và tính toán
Hình 1. Mô hình thí nghiệm phương trình thủy tĩnh
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm phương trình thủy tĩnh
đơn vị: cm
TT Chiều sâu h
1
2
3
Kết quả đo đạc
z1 =
z2 =
z3 =
p1/ =
p2/ =
p3/ =
z1 + p1/ =
z2 + p2/ =
z3 + p3/ =
z1 =
z2 =
z3 =
p1/ =
p2/ =
p3/ =
z1 + p1/ =
z2 + p2/ =
z3 + p3/ =
z1 =
z2 =
z3 =
p1/ =
p2/ =
p3/ =
z1 + p1/ =
z2 + p2/ =
z3 + p3/ =
6
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
1.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
7
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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.
- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết
2.2. Công thức sử dụng
Re
vd
trong đó:
v - vận tốc dòng chảy trong ống thí nghiệm, cm/s;
d - đường kính ống, cm;
- hệ số nhớt động học phụ thuộc vào nhiệt độ nước, cm2/s
0, 0178
1 0, 0337t o 0, 000221t o2
2.3. Đo đạc và tính toán
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
8
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
+ 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
Trạng
thái
TT
chảy
(quan sát)
Tính lưu lượng
P
(cm)
E
(cm)
H
(cm)
Q
(cm3/s)
to
v
o
( C) (cm2/s) (cm/s)
Re
Trạng
thái
chảy
(tính toán)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
9
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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:
d1 = d2 = d3 = d6 = d7 = d8 = d10 = d11 = 1,5 cm
d4 = d5 = 2,6 cm
d9 = 0,7 cm
Bảng 3. Kết quả xác định lưu lượng và vận tốc trong các ống
Tính lưu lượng
TT
P
(cm)
E
(cm)
H
(cm)
d = 0,7 cm
Q
v
(cm3/s) (cm/s)
v2/2g
(cm)
d = 1,5 cm
v
(cm/s)
v2/2g
(cm)
d = 2,6 cm
v
(cm/s)
v2/2g
(cm)
1
2
3
4
5
3.1. Yêu cầu
- Xác định hệ số cản Darcy cho một ống kẽm.
- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết.
3.2. Công thức sử dụng
hd
L v2
d 2g
hd
d 2g
L v2
trong đó:
hd - cột nước tổn thất dọc đường, cm;
- hệ số cản Darcy;
L - chiều dài đoạn ống, cm;
10
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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
Re
Trạng thái chảy
1
2
3
Kiểm định kết quả
TT
Q (cm3/s)
H1 (cm)
H2 (cm)
hd
4
5
Ghi chú: Giá trị lưu lượng Q, v lấy ở Bảng 3.
3.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
11
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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.
- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết.
4.2. Công thức sử dụng
hc
v2
2g
hc
2g
v2
trong đó:
Hình 6. Mô hình thí nghiệm tổn thất cục bộ
hc - cột nước tổn thất cục bộ, cm;
- hệ số tổn thất cục bộ;
4.3. Đo đạc và tính toán
Bảng 5. Kết quả thí nghiệm tổn thất cục bộ
TT
H3 (cm)
H4 (cm)
H5 (cm)
H6 (cm)
đm
đt
hc đm
hc đt
1
2
3
Kiểm định kết quả
TT
H3 (cm)
H4 (cm)
H5 (cm)
H6 (cm)
4
5
Ghi chú: Giá trị lưu lượng Q, v lấy ở Bảng 3.
4.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
12
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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.
- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết.
5.2. Công thức sử dụng
p
v2
p
v2
zA A A A zB B B B hw
A B
2g
2g
trong đó:
z - vị năng đơn vị (độ cao vị trí), cm;
p
- áp năng đơn vị (độ cao áp suất), cm;
z
p
- thế năng đơn vị (cột nước đo áp), cm;
v2
- động năng đơn vị (cột nước lưu tốc), cm;
2g
- hệ số sửa chữa (hiệu chỉnh) động năng, = 1,05 1,11;
hw - tổng tổn thất cột nước, cm.
5.3. Đo đạc và tính toán
Hình 7. Mô hình thí nghiệm phương trình Bernoulli
13
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bảng 6. Kết quả thí nghiệm phương trình Bernoulli
TT
Năng lượng
z
H7 (cm)
H8 (cm)
H9 (cm)
H10 (cm)
H11 (cm)
p
v 2
2g
1
z
p v 2
2g
hw
/ c
z
(7-8)
(8-9)
(9-10)
(10-11)
cđm
cđt
(7-8)
(8-9)
(9-10)
(10-11)
cđm
cđt
(7-8)
(8-9)
(9-10)
(10-11)
cđm
cđt
(7-11)
p
v 2
2g
2
z
p v 2
2g
hw
/ c
z
(7-11)
p
v 2
2g
3
z
p v 2
2g
hw
/ c
(7-11)
Ghi chú: Giá trị lưu lượng Q, v lấy ở Bảng 3.
14
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bảng 7. Kết quả kiểm định thí nghiệm phương trình Bernoulli
TT
Năng lượng
H7 (cm)
H8 (cm)
H9 (cm)
H10 (cm)
H11 (cm)
Thực đo
z
p
v 2
2g
z
p v 2
2g
hw
(7-8)
(8-9)
(9-10)
(10-11)
(7-11)
(10-11)
(7-11)
(10-11)
(7-11)
Tính toán
z
p
v 2
2g
4
z
p v 2
2g
hw
(7-8)
(8-9)
(9-10)
Sai số tuyệt đối
z
p
v 2
2g
z
p v 2
2g
hw
(7-8)
(8-9)
(9-10)
15
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
TT
Năng lượng
H7 (cm)
H8 (cm)
H9 (cm)
H10 (cm)
H11 (cm)
Thực đo
z
p
v 2
2g
z
p v 2
2g
hw
(7-8)
(8-9)
(9-10)
(10-11)
(7-11)
(10-11)
(7-11)
(10-11)
(7-11)
Tính toán
z
p
v 2
2g
5
z
p v 2
2g
hw
(7-8)
(8-9)
(9-10)
Sai số tuyệt đối
z
p
v 2
2g
z
p v 2
2g
hw
(7-8)
(8-9)
(9-10)
Ghi chú: Giá trị lưu lượng Q, v lấy ở Bảng 3.
16
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
5.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
17
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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.
- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết.
6.2. Công thức sử dụng
- Phương trình quỹ đạo của vận ném ngang
x vc t vc
x
t
y
1 2
y
gt t 2
2
g
- Công thức xác định vận tốc và lưu lượng qua lỗ
v c lç 2gH lç
vc
2gH
Q lç S 2gH lç
Q
S 2gH
trong đó:
x, y - tọa độ theo phương ngang và phương đứng của quỹ đạo dòng chảy qua lỗ, cm;
vc - vận tốc dòng chảy tại mặt cắt co hẹp, cm/s;
Q - lưu lượng qua lỗ, cm3/s;
H - cột nước trước lỗ, cm;
S - diện tích mặt cắt ướt của lỗ, cm2;
lỗ - hệ số lưu tốc của lỗ
lỗ - hệ số lưu lượng của lỗ, lỗ = lỗ;
- hệ số co hẹp qua lỗ.
6.3. Đo đạc và tính toán
Hình 8. Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua lỗ
18
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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)
H (cm)
Giá trị
Điểm 1
Điểm 2
Điểm 3
Điểm 4
Điểm 5
X (cm)
Y (cm)
vc (cm/s)
lỗ
lỗ
1 = lỗ/ lỗ
2 = vc/v
= 1 - 2
6.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
19
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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.
7.2. Công thức sử dụng
- Phương trình quỹ đạo của vận ném ngang
x vt v
x
t
y
1 2
y
gt t 2
2
g
- Công thức xác định vận tốc và lưu lượng qua vòi
v v òi 2gH v òi
vc
2gH
Q v òiS 2gH v òi
Q
S 2gH
trong đó:
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;
7.3. Đo đạc và tính toán
Hình 9. Mô hình thí nghiệm dòng chảy qua vòi
20
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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)
H (cm)
Giá trị
Điểm 1
Điểm 2
Điểm 3
Điểm 4
Điểm 5
X (cm)
Y (cm)
v2 (cm/s)
vòi
vòi
vòi - vòi
v = v1 - v2
7.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
21
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bài 8. THÍ NGHIỆM BƠM
8.1. Yêu cầu
Xây dựng đường đặc tính Q ~ H của bơm.
8.2. Công thức sử dụng
v2
H Háp kÕ Hchân không kÕ Z
®Èy
2
v hút
2g
trong đó:
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:
v2
®Èy
v 2hút
2g
0
Vậy:
H Háp kÕ Hchân không kÕ Z
8.3. Đo đạc và tính toán
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).
22
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bảng 10. Kết quả thí nghiệm máy bơm
Tính lưu lượng
TT
P
(cm)
E
(cm)
H
(cm)
Háp kế
Q
kG/cm2
(cm3/s)
m
H2O
Hchân không kế
2
kG/cm
m
H2O
Z
(m)
H
(m)
1
2
3
4
5
6
Biểu đồ quan hệ Q ~ H
8.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
23
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
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.
t
- Lập tỷ số Eo 2 được độ Engler.
t1
- Dựa vào độ nhớt E đổi ra Stock (độ nhớt công nghiệp) theo công thức:
0,0731Eo
0,0631
E
o
(cm2/s)
Thí nghiệm nhiều lần, lấy trị số trung bình
2 ... n
(cm2/s)
1
n
9.4. Nhận xét kết quả thí nghiệm
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
24
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM THỦY LỰC
Bài 10. DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG LÒNG DẪN HỞ LĂNG TRỤ
10.1. Yêu cầu
- Tạo dòng đều trong máng với các độ sâu chảy đều khác nhau.
- Xác định độ nhám của máng thí nghiệm.
- So sánh kết quả thí nghiệm với lý thuyết.
10.2. Công thức sử dụng
Công thức Chezy - Manning
Q cS Ri
2
S
1 3
R
Q R S i
CV
n
1
1
c R 6
n
trong đó:
Q - lưu lượng, cm3/s;
S - diện tích mặt cắt ướt, cm2; S = bh0
h0 - chiều sâu dòng đều (cm)
v - vận tốc, cm/s;
i - độ dốc đáy;
R - bán kính thủy lực, cm;
CV - chu vi ướt, cm;
c - số Chezy,
m /s;
n - hệ số nhám.
10.3. Đo đạc và tính toán
Hình 11. Mô hình thí nghiệm dòng chảy đều trong lòng dẫn hở lăng trụ
25
