Теоретичні відомості

Лабораторна робота № 1

Тема: «Рівняння Бернуллі»

Мета роботи

Досвідченим шляхом перевірити справедливість рівняння Бернуллі: зменшення енергії по шляху руху потоку, перехід потенційної енергії в кінетичну і навпаки. Порівняти питому енергію, отриману, як суму питомої потенційної і питомої кінетичної енергії з питомою енергією, яка виміряна по трубці Піто.

Схема досліду

Рисунок 1.1 – Схема установки експериментальної перевірки рівняння Бернуллі

Опис установки

Дослідна установка складається зі скляної труби, по якій тече вода. У баку є злив, що забезпечує постійний рівень (сталий рух), а отже постійну витрату води Q у трубі. Труба розташована похило і має змінний перетин – звуження і далі розширення. Кінець труби з’єднаний зі зливним баком, з якого через трикутний отвір вода поступає в мірний бак або на злив. Вимірювання витрати води здійснюється об’ємним (мірним) способом. В характерних перерізах труби встановлені п’єзометри для виміру п’єзометричного тиску та гідродинамічна трубка (трубка Піто) для вимірювання динамічного тиску. Рівень рідини в гідродинамічній трубці залежить від швидкості течії і завжди вище на значення , ніж рівень у п’єзометрі, який встановлений у тому ж перерізі. Т.ч. по різниці свідчень гідродинамічної трубки і п’єзометра можна виміряти дійсний швидкісний тиск .

Швидкісний тиск, який заміряється трубкою Піто, буде трохи більше обчисленого по середній швидкості , так як трубка вимірює швидкість на осі потоку, де вона вище середньої швидкості V_сер.

Висота над площиною порівняння 0-0 рівня в гідродинамічній трубці відповідає питомій енергії потоку, а свідчення статичного п’єзометру відповідає потенційній питомій енергії. З’єднавши на схемі свідчення п’єзометрів, отримаємо п’єзометричну лінію. Додавши до свідчення п’єзометра значення швидкісного тиску, отримаємо напірну лінію. Цій лінії приблизно відповідають і рівні у гідродинамічних трубках.

Лінії питомої енергії (напірна лінія) весь час знижується, а п’єзометрична лінія може мати і висхідні дільниці в місцях розширення потоку.

Теоретичні відомості

Для реальної рідини (рідина, що має властивість - в’язкість) при переході від одного перерізу до іншого (у напрямку руху) енергія зменшується, так як частина її витрачається на подолання опорів.

Рівняння Бернуллі для потоку моє вигляд:

Де - питома потенційна енергія сили ваги та тиску;

- питома кінетична енергія;

- коефіцієнт нерівномірного розподілення швидкості (коефіцієнт Коріоліса).