PIERDERI HIDRAULICE Consideraţii teoretice asupra pierderilor hidraulice Pierderi hidraulice longitudinale sau distribuite.

Σχετικά έγγραφα
Demodularea (Detectia) semnalelor MA, Detectia de anvelopa

CIRCUITE ELEMENTARE CU AMPLIFICATOARE OPERAȚIONALE

2. STATICA FLUIDELOR. 2.A. Presa hidraulică. Legea lui Arhimede

1. PROPRIETĂȚILE FLUIDELOR

Transformata Radon. Reconstructia unei imagini bidimensionale cu ajutorul proiectiilor rezultate de-a lungul unor drepte.

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

( ) () t = intrarea, uout. Seminar 5: Sisteme Analogice Liniare şi Invariante (SALI)

CAPITOLUL 4 FUNCŢIONALE LINIARE, BILINIARE ŞI PĂTRATICE

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

SEMINAR TRANSFORMAREA LAPLACE. 1. Probleme. ω2 s s 2, Re s > 0; (4) sin ωt σ(t) ω. (s λ) 2, Re s > Re λ. (6)

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

Lucrarea 6 DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE REZISTENȚĂ HIDRAULICĂ LINIARĂ. 6.1 Considerații teoretice

DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE REZISTENȚĂ HIDRAULICĂ LOCALĂ

STUDIUL REGIMULUITRANZITORIU AL CIRCUITELOR ELECTRICE

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.


3. DINAMICA FLUIDELOR. 3.A. Dinamica fluidelor perfecte

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

STUDIUL POLARIZĂRII LUMINII

Integrala nedefinită (primitive)

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,


Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

Probleme rezolvate. U.T. PRESS Cluj-Napoca, 2016 ISBN

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Curs 4 Serii de numere reale

Clasificarea proceselor termodinamice se poate face din mai multe puncte de vedere. a. După mărimea variaţiei relative a parametrilor de stare avem:

Subiecte Clasa a VIII-a

Curs 1 Şiruri de numere reale

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

ANALIZA SPECTRALĂ A SEMNALELOR ALEATOARE

Subiecte Clasa a VII-a

COLEGIUL NATIONAL CONSTANTIN CARABELLA TARGOVISTE. CONCURSUL JUDETEAN DE MATEMATICA CEZAR IVANESCU Editia a VI-a 26 februarie 2005.

1. În figura alăturată este reprezentat simbolul unei porţi: a. ŞI; b. SAU; c. ŞI-NU; d. SAU-NU.

Figura 1. Relaţia dintre scările termometrice

V O. = v I v stabilizator

11 PORŢI LOGICE Operaţii şi porţi logice. S.D.Anghel - Bazele electronicii analogice şi digitale

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

Ovidiu Gabriel Avădănei, Florin Mihai Tufescu,

Esalonul Redus pe Linii (ERL). Subspatii.

MARCAREA REZISTOARELOR

T R A I A N ( ) Trigonometrie. \ kπ; k. este periodică (perioada principală T * =π ), impară, nemărginită.

5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

Dinamica structurilor şi inginerie seismică. Note de curs. Aurel Stratan

3.3. Ecuaţia propagării căldurii

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

TEORII DE REZISTENŢĂ

5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

1. ESTIMAREA UNUI SCHIMBĂTOR DE CĂLDURĂ CU PLĂCI

9. Circuit de temporizare integrat 555

TEMA 12 SERII DE TIMP

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

BARAJ DE JUNIORI,,Euclid Cipru, 28 mai 2012 (barajul 3)

Capitolul 14. Asamblari prin pene

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

Capitolul ASAMBLAREA LAGĂRELOR LECŢIA 25

Valori limită privind SO2, NOx şi emisiile de praf rezultate din operarea LPC în funcţie de diferite tipuri de combustibili

SERII NUMERICE. Definiţia 3.1. Fie (a n ) n n0 (n 0 IN) un şir de numere reale şi (s n ) n n0

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

a. Caracteristicile mecanice a motorului de c.c. cu excitaţie independentă (sau derivaţie)

Lucrarea Nr. 5 Comportarea cascodei EC-BC în domeniul frecvenţelor înalte

OLIMPIADA DISCIPLINE TEHNOLOGICE Faza naţională Bistriţa, aprilie I.1. Scrieţi pe foaia de concurs litera corespunzătoare răspunsului corect:

CIRCUITE ELEMENTARE DE PRELUCRARE A IMPULSURILOR

Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

1. PROIECTAREA UNUI SCHIMBĂTOR DE CĂLDURĂ REGENERATIV CU SERPENTINĂ ÎN MANTA

1.10. Infiltrarea Evaluarea infiltrării cu infiltrometrul

Lucrarea nr.1b - TSA SISTEM. MODEL. CONSTRUCTIA MODELULUI MATEMATIC

riptografie şi Securitate

GEOMETRIE PLANĂ TEOREME IMPORTANTE ARII. bh lh 2. abc. abc. formula înălţimii

Erori si incertitudini de măsurare. Modele matematice Instrument: proiectare, fabricaţie, Interacţiune măsurand instrument:

CIRCUITE ELEMENTARE DE PRELUCRARE A IMPULSURILOR

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

ELEMENTE DE STABILITATE A SISTEMELOR LINIARE

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

REZISTENŢE PNEUMATICE NELINIARE. UTILIZAREA DIAFRAGMEI CA ELEMENT DE MĂSURĂ A DEBITULUI DE FLUID

Conf. Univ. Dr. Dana Constantinescu. Ecuaţii Diferenţiale. Elemente teoretice şi aplicaţii

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

Proiectarea filtrelor prin metoda pierderilor de inserţie

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

Structura generală a unui sistem de acţionare electrică

ZGOMOTE ŞI REFLEXII. Considerăm circuitul din figura 3.1, care generează la momentul de timp t = 0 o tranziţie de la 0 la V d

GOSPODĂRIREA CALITATIVĂ A APELOR

Măsurări în Electronică şi Telecomunicaţii 4. Măsurarea impedanţelor

ENUNŢURI ŞI REZOLVĂRI 2012

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

4 AMPLIFICAREA. 4.1 Amplificarea curentului continuu. S.D.Anghel - Bazele electronicii analogice şi digitale

2CP Electropompe centrifugale cu turbina dubla

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

Transformata Laplace

Transcript:

!Inalid Characer Seing HIDRODINAMICĂ EXPERIMENTALĂ PIERDERI HIDRAULICE 4. 4.. Consideraţii eoreice asupra pierderilor hidraulice La mişcarea fluidelor reale (âscoase),în lungul conducelor, daoriă frecărilor înre paricule şi dinre acesea şi pereţii solizi, o pare din energie se ransformă în căldură. Perurbarea puernică a curenului prinr-o modificare locală bruscă a geomeriei fronierelor de curgere, ese de asemenea sursa unor ransformări a energiei fluidului în mod ireersibil în căldură. De fap, aceasă energie ransformaă nu mai paricipă sub nici un fel la fenomenele hidrodinamice şi raporaă la uniaea de greuae de fluid, poară numele, aşa cum s-a arăa de pierdere hidraulică, fiind o energie pierduă. Ese sabili în mecanica fluidelor că pierderile ce apar la curgerea fluidelor în lungul conducelor drepe să poare numele de pierderi longiudinale sau disribuie, pe când cele cauzae de modificările locale ale geomeriei conducelor couri, ramificaţii, srangulări, desinderi, organe de oburare mai mul sau mai puţin deschise ec., să poare numele de pierderi locale. Caniaea de energie ransformaă în căldură depinde în mod esenţial de naura regimului de mişcare al fluidului şi ese cu aâ mai mare cu câ urbulenţa ese mai dezolaă. De asemenea, caliaea suprafeţei pereţilor solizi (rugoziaea) care mărginesc mişcarea fluidelor, ese un facor major de influenţă. Aces lucru ese eiden în special la pierderile disribuie, în imp ce, la pierderile locale, unde se produc urbulenţe puernice daoriă alerării bruşe a srucurii curenului, se consideră, cu bună aproximaţie că pierderile hidraulice depind numai de geomeria rezisenţei locale. 4... Pierderi hidraulice longiudinale sau disribuie Prin conducă sub presiune se înţelege o conducă a cărei secţiune ransersală ese umpluă comple cu lichid, sau cu ale cuine secţiunea ransersală a curenului ese egală cu secţiunea inerioară a conducei. În aces caz ariaţia debiului nu a modifica secţiunea lichidă ci numai aloarea presiunii de-a lungul conducei. Pierderile hidraulice h p înr-o conducă dreapă sun direc proporţionale cu căderea de presiune Δp pe ronsonul considera: Δp h p = (4.) ρ g Căderea de presiune poae fi obţinuă, penru ronsonul considera, din ecuaţia: L Δ p = λ ρ (4.) d adică: h L p = λ d (4.3) g unde λ ese coeficienul pierderilor disribuie sau coeficienul lui Darcy, fiind ieza din conduca dreapă. Deerminarea acesui coeficien ese o problemă fundamenală în calculul conducelor. Nicuradse a înreprins penru prima daă un sudiu sisemaic asupra coeficienului λ, penru a sabili legăura înre aces coeficien, crieriul Reynolds şi rugoziaea relaiă k / d. Nicuradse a realiza conduce cu asperiăţi arificiale, lipind cu un lac special granule de nisip de diferie dimensiuni pe pereţii ineriori a unor conduce şi a sudia curgerea prin acese conduce în domenii largi de alori ale numărului Reynolds şi a rugoziăţii relaie. k Dependenţa obţinuă λ = λ Re, a fos sineizaă în diagrama din d fig. 4., care-i poară numele. Fig. 4.. Diagrama lui Nicuradse Din aceasă diagramă se po rage urmăoarele concluzii: oae puncele experimenale obţinue de Nicuradse până la lgre = 3,3 ( Re 30) se dispun, independen de rugoziaea pereţilor, după o dreapă, care dă aloarea λ = 64 / Re, ceea ce corespunde regimului laminar de mişcare (relaţia Poiseuille); în domeniul mişcării urbulene, Re > 30, exisă nişe regimuri de curgere penru care, indiferen de rugoziae, coeficienul λ depinde numai de numărul

Re, curba II. Conducele la care exisă un asemenea regim se numesc conduce hidraulic neede; de la o anumiă aloare a numărului Reynolds, coeficienul λ rămâne consan, şi depinde numai de rugoziaea relaiă, λ = λ (k/d) în zona III din diagramă. Conducele în care exisă un asemenea regim de curgere, se numesc conduce hidraulic rugoase. Se obseră că o conducă poae fi aâ hidraulic needă câ şi hidraulic rugoasă, în funcţie de aloarea numărului Reynolds şi a rugoziăţii relaie. Fapul că λ depinde aâ de numărul Reynolds câ şi de asperiaea pereţilor, face dificilă uilizarea unor formule unice de calcul penru acesa. Analizând diagrama lui Nicuradse se poae obsera că penru Re < 30 ( lg Re 3, 3 ), puncele măsurae se suprapun pese dreapa lui Poiseuille a regimului laminar şi în aceasă zonă λ se poae calcula exac: 64 λ = (4.4) Re Penru conduce hidraulic neede L. Prandl a sabili o legăură înre repariţia de ieze în conduce şi coeficienul λ, alabilă până la alori de 3, 0 6 ale umărului Reynolds şi erificae experimenal de Nicuradse: Re = lg ( Re λ 0,8) = lg λ (4.5) λ,5 Dezaanajul acesei formule ese că impune calcule ieraie, fiind eiden că λ ese cuprins înr-o dependenţă impliciă. De aceea s-au căua formule de aproximare. Una dinre acesea ese formula lui Blasius, erificaă experimenal penru Re < 0 5 : λ = 0,364 4 4 Re = 00 Re (4.6) O ala formulă de aproximare ese propusă de Konako: =,8lg Re,5 (4.7) λ alabilă penru Re < 0 7. Penru conduce hidraulic rugoase, folosind repariţia de ieze în conducă, T. on Karman a dedus relaţia erificaă de experienţele lui Nicuradse: d d = lg +,4 = lg3,7 (4.8) λ k k Penru conducele comerciale, în domeniul de ranziţie de la hidraulic need la hidraulic rugos, a fos sabiliă formula Colebrook-Whie:,5 k = lg + (4.9) λ Re λ 3, 7d Aceasă formulă ese alabilă în înreg domeniul de mişcare urbulen. În domeniul conducelor hidraulic neede rugoziaea nu are nici o pondere şi formula se reduce la primul ermen, adică la formula lui Prandl, iar penru domeniul conducelor hidraulic rugoase, la numere Reynolds foare mari, se reduce la formula lui Karman-Nicuradse. În calculele coeficienului de pierderi longiudinale λ problema care se pune consă în deerminarea unui mod unic de raporare a rugoziăţii, care să nu depindă de procesul ehnologic de fabricaţie, sau de duraa menţinerii în lichid. Penru aceasa se inroduce noţiunea de rugoziae echialenă, prin care se defineşe rugoziaea uniformă de ip emisferic (de ip nisip) a unei conduce cu aceleaşi dimensiuni geomerice şi care conduce la aceleaşi pierderi în domeniul conducelor hidraulic rugoase. 4... Pierderi hidraulice locale În insalaţiile hidraulice penru ransporul fluidelor inerin alăuri de pierderile hidraulice longiudinale şi pierderi locale de sarcină. Acese pierderi locale sun cauzae de organele de închidere şi reglaj precum şi de schimbările bruşe de secţiune sau de direcţie, care alerează brusc şi major câmpul de ieze. În forma propusă de Weissbach relaţia penru calculul pierderilor locale are expresia: m hp loc = (4.0) g unde ese coeficienul de rezisenţă locală, iar m ese ieza medie a curenului în aal de rezisenţă. Coeficienul de rezisenţă locală depinde de caracerisicile geomerice, de caliaea suprafeţei rezisenţei şi de naura regimul de curgere, prin crieriul Reynolds. Experimenal s-a consaa, că penru Re > 0 5 coeficienul nu mai depinde de acesa. Deerminarea prin calcul a pierderilor hidraulice locale şi a coeficienului, penru pracic o infiniae de geomerii posibile - ese dificilă, şi de aceea deerminările experimenale au fos singura sursă de ealuare a acesor pierderi. În lieraura de specialiae exisă raae de sue de pagini consacrae rezulaelor experimenale de deerminare a pierderilor hidraulice locale şi a coeficienului acesor pierderi. Unul din cazurile simple din punc de edere al calculului ese desinderea, respeci conracţia bruscă (fig. 4..). În aces caz, prin aplicarea ecuaţiei ransferului energiei mecanice şi a eoremei I-a a impulsului pe un olum de conrol, care include secţiunea de inrare () şi cea de reaaşare a ânei fluide(), se obţine relaţia Borda Carno []: ( ) h ploc = (4.) g

Fig. 4.. Desinderea bruscă sau, uilizând exprimarea daă de Weissbach (4.0): h ploc = cu g S = S (4.3a,b ) în cazul raporării la secţiunea S de inrare, sau: h ploc = cu g S = S (4.3c,d) dacă se consideră ca referinţă secţiunea S de la ieşire. O asemenea raare nu ese posibilă penru ale geomerii ale unor organe ce prooacă pierderi locale. 4.. Deerminarea experimenală a pierderilor hidraulice longiudinale în regim laminar şi urbulen 4... Obieciul experimenului Experimenul urmăreşe pierderile hidraulice care apar înr-o conducă dreapă, daorae exclusi frecării pariculelor de fluid cu pereţii conducei şi înre ele şi deerminarea coeficienului λ caracerisic pierderilor hidraulice longiudinale. Deerminările se or face aâ penru regimul laminar câ şi penru cel urbulen. 4... Insalaţia experimenală Insalaţia penru deerminarea pierderilor hidraulice disribuie ese compusă dinr-un rezeror de niel consan care alimenează o conducă cu diamerul d = 3 mm, care are la capeele unei porţiuni drepe de măsură, cu lungimea L = 500 mm, prize penru măsurarea presiunilor cu insrumene cu lichid (piezomere), ca în figura 4.3: Fig. 4.3. Insalaţie penru deerminarea pierderilor hidraulice disribuie Exisă două posibiliăţi de alimenare a conducei: una din rezerorul de niel consan, penru regimurile de ieză mică, la care diferenţa de presiune pe porţiunea de măsură se a deermina cu piezomerul cu apă; direc de la sursa uniăţii hidraulice de bază, penru regimurile de funcţionare urbulene, la care diferenţa de presiune se a deermina cu piezomeruil cu mercur 4..3. Meodologia experimenală Saţiunea experimenală, prezenaă în figura 4.3, se aşează pe parea superioară a uniăţii hidraulice de bază, se ajusează orizonaliaea şi se alimenează de la racordul UHB. Exisă două posibiliăţi de alimenare: a) direc în conduca de măsură; b) la rezerorul de niel consan. Aşezarea saţiunii pe UHB rebuie să permiă scurgerea fluidului din conduca de încerca în unul din cilindrii gradaţi, cu care se a măsura olumul de apă scurs înr-o perioadă de imp în consecinţă debiul. Eliminarea aerului din saţiune ese prima operaţie care se execuă. Se oburează cu cleme Hoffman racordurile de presiune la ambele uburi piezomerice. Se racordează alimenarea în modul a) direc la conduca de măsură - şi cu pompa UHB opriă se deschide robineul de reglare de debi al saţiunii, apoi se porneşe pompa UHB, după care se deschide progresi ana UHB. Se lasă să curgă apa până o aerul din insalaţie ese elimina. Se desfac clemele Hoffman de la piezomerul cu mercur şi se elimină aerul cu grijă. Cu aerul elimina se srâng din nou clemele Hoffman la prizele de presiune, după care se închide ana UHB, se oopreşe pompa UHB şi apoi se închide robineul de reglare al debiului. Se deconecează alimenarea de la conducă şi se rece la rezerorul de niel consan, cu conduca de alimenare o impul plină. Se porneşe pompa UHB, se deschide ana UHB, se deschide robineul de reglare al debiului şi se umple rezerorul de niel consan, până la curgerea apei pe preaplin. Se deschide

cu grijă şurubul de eliminarea a aerului din parea superioară a piezomerului cu apă şi se sabileşe nielul apei din piezomeru, după care se închide aces şurub. Efecuarea experimenului penru debie mici presupune oburarea ambelor prizelor de presiune cu clemele Hoffman din doare. Se deschid clemele Hoffman la piezomeru cu apă şi cu robineul de reglare al debiului comple deschis se măsoară cădera de presiune = h h daă de pieziomerul cu apă şi olumul în perioada de imp coleca în unul din cilindri gradaţi din doare. Debiul ese: Q = (4.4) Ese necesară măsurarea emperaurii apei penru sabilirea âscoziăţii cinemaice din abelul din Anexa A: Se or efecua 7-8 regimuri de curgere prin reglarea debiului cu robineul desina. Penru deerminarea pierderilor la alori ridicae ale debiului (şi iezei), în primul rând se rece pe alimenarea direcă a conducei şi apoi se sco clemele Hoffman de la piezomerul cu mercur şi se pun la racordurile de presiune ale piezomerului cu apă, penru a eia o curgere paralelă cu conduca de încerca. Se închide comple robineul de reglare al debiului.şi se măsoară denielarea dinpiezomerul cu mercur la debi zero. Se deschide robineul de reglaj al debiului şi se realizează 8 9 regimuri de curgere, penru care se măsoară căderea de presiune = h h daă de piezomerul cu mercur şi debiul cu unul din cilindri gradaţi din doare Aând debiul Q, ieza în conducă rezulă, prin calcul, cu relaţia: 4Q = (4.5) πd Numărul Reynolds se calculează cu relaţia: d Re = (4.6) υ în care âscoziaea cinemaică a apei se ia Anexa în funcţie de emperaura apei. Penru Re < 30, mişcarea a fi laminară şi coeficienul pierderilor longiudinale λ a fi da de relaţia (4.4). Penru mişcarea urbulenă se admie ipoeza conducei neede, iar coeficienul λ se calculează cu relaţia (4.6). 4..4. Rezulae experimenale şi concluzii Rezulaele experimenale se or rece în abelul cu rezulae. Tabel cu rezulae pierderi longiudinale parea I cr. Lungimea conducei L Diamerul conducei d olumul coleca [m 3 ] Timpul [sec] Temperaura apei [ 0 C] âscoziae cinemaică [m /s] Coloană lichid h Tabel cu rezulae pierderi longiudinale parea II cr. Coloană lichid h Cădere de presiune Debi Q [m 3 /s] ieza Coef. λ [m/s] Re ln λ ln Re ln ln Se or realiza dependeţele grafice ln λ = f(re) şi ln = f (). În urma examinării rezulaelor se or sabili urmăoarele: Idenificarea domeniilor laminar şi urbulen de curgere. Presupunând dependenţa exclusiă a coeficienului de pierdere longiudinală de numărul Re, de forma λ = A Re n, se or calcula coeficienul A şi exponenul n, pe baza dependenţelor grafice obţinue şi se or compara alorile obţinue cu cele dae de relaţiile eoreice (3.4) şi (3.6). Care ese dependenţa pierderilor hidraulice = f(q) în curgerea laminară şi urbulenă. 4..5. Prelucrarea auomaă a daelor experimenale Pacheul de sofuri Armfield Hydraulic Sofware, cu aplicaţia F-8 Energy losses in pipes din doarea LMHT permie inroducerea daelor ciie înr-o diagramă similară (mimic diagram) a saţiunii preăzuă cu câmpuri de inrodus dae la fiecare apara. Penru aplicaţia de mai sus diagrama similară ese daă în figura 4.4. Respecarea ordinii de inroducere a daelor măsurae, începând cu h ese obligaorie. Soful oferă şi abelul cu rezulae şi dependenţele grafice h s = f (l) şi h o = f (l). Fig. 4.4. Diagrama similară

4.3. Deerminarea experimenală a pierderilor hidraulice locale 4.3.. Descrierea insalaţiei Insalaţia din figura 4.5 se compune din mai mule rezisenţe locale monae în serie, adică prin ele se scurge acelaşi debi, ceea ce permie o comparare direcă: co lung (); desindere bruscă (); conracţie bruscă (3); co scur (4); co de 90º (5); ană; co de 45º (6). Aunci când se fac încercări experimenale asupra anei se foloseşe o clemă care să închidă prizele de presiune ale coului de 45º. Un manomeru diferenţial măsoară direc pierderile ce apar la curgerea fluidului prin ană. Diamerul inerior al conducei ese de 9,6 mm, iar la ieşirea din zona desinderii respeci la inrarea în zona conracţiei bruşe ese de 6 mm. 4.3.. Experimene posibile A: Deerminarea pierderilor locale în dierse fiinguri B: Deerminarea coeficienţilor de pierdere locală penru diferie fiinguri C: Deerminarea pierderilor locale şi a coeficienţilor de pierdere locală înr-o desindere şi o conracţie bruscă D: Deerminarea pierderilor locale şi a coeficienului de pierdere locală penru o ană plană 4.3.3. Obieciul experimenelor Se urmăreşe deerminarea coeficienţilor de pierdere locală penru diferie geomerii ale raseului hidraulic: fiinguri, o desindere şi o conracţie bruscă şi o ană plană. 4.3.4. Meodologia experimenală Fig. 4.5. Saţiune penru sudiul pierderilor locale Denumirile de co lung sau scur se referă la lungimea raseului parcurs de apă în co, eiden condiţiona de raza de curbură, mare penru coul lung şi mai redusă penru cel scur Debiul prin circui ese modifica cu ajuorul unei ane speciale aşezae la ieşirea din circui, denumiă ană de reglare. Prizele de presiune de pe circuiul hidraulic sun conecae la un piezomeru cu braţe care are încorporaă o ală de inrare / ieşire în racordul superior. Un enil faciliează conecarea la pompă de mână. Aceasa permie modificarea nielelor fluidului în piezomeru până la aloare conenabilă care să corespundă presiunii saice a sisemului. Coeficienul de pierdere locală se obţine pe baza măsurării pierderilor de sarcină = h h înre inrarea () şi ieşirea () fiecărei rezisenţe hidraulice: h h = (4.7) g Echipamenul penru deerminarea pierderilor hidraulice locale se a poziţiona pe uniaea hidraulică de bază asfel încâ baza sa să fie perfec orizonală (aces lucru ese necesar penru precizia ciirii înălţimii coloanelor piezomerului). Se a coneca furunul de la inrare la alimenarea uniăţii hidraulice de bază, iar furunul de eacuare se a fixa şi coneca la rezerorul olumeric al uniăţii. Se a deschide ana uniăţii hidraulice de bază, ana plană şi ana de reglare a debiului şi se a porni pompa penru a umple saţiunea cu apă. Penru a elimina aerul din prizele de presiune şi piezomeru se a închide ana uniăţii de bază şi ana de conrol a debiului, se a deschide şurubul de purjare a aerului. Se a coneca un furun de diameru mic înre orificiul de purjare a aerului şi rezerorul uniăţii de bază. Se a deschide ana uniăţii de bază şi se a permie curgerea apei prin piezomeru penru a eacua o aerul, apoi se a srânge şurubul de purjare a aerului şi se or deschide parţial ana uniăţii de bază şi ana

de conrol a debiului. În coninuare se a deschide uşor şurubul de purjare penru a permie aerului să inre în parea superioară a uburilor piezomerului şi se a închide şurubul aunci când nielul din piezomeru ainge o înălţime conenabilă. Se a erifica ca oae nielele uburilor piezomerului să fie în domeniul de măsură aunci când se ainge debiul maxim ceru (aproximai 7 l/s). Acese niele se po modifica folosind enilul saţiunii şi pompa de mână. Penru a menţine în insalaţie presiunea creaă cu pompa de mână rebuie ca şurubul de purjare să fie închis. În cadrul experimenelor A. şi B. se măsoară pierderile de-a lungul uuror fiingurilor cu excepţia desinderii bruşe şi a anei plane, care rebuie menţinuă deschisă comple. Se a modifica debiul cu ajuorul anei de reglare, şi penru un anumi debi regla se or cii înălţimile coloanelor piezomerice după ce s-a sabiliza curgerea. Penru a deermina debiul se a cronomera impul de umplere al rezerorului. Acese lucru se realizează prin închiderea supapei cu bilă şi se a cronomera impul de umplere al rezerorului cu un olum cunoscu de fluid,, care ese cii cu ajuorul siclei de niel. Q = ieza se a calcula din ecuaţia de coninuiae: 4Q (4.8) = π d (4.9) unde d = 0,096 m, penru oae fiingurile. Se a repea aceasă procedură de cel puţin cinci ori penru debie cuprinse în ineralul 8-7 l/min. Se a măsura emperaura apei la ieşire la cel mai mic debi de lucru şi cu ajuorul abelului din Anexa A se a deermina âscoziaea cinemaică a apei la presiune amosferică penru a se puea calcula apoi numărul Reynolds. În cadrul experimenului C. meodologia ese similară cu cea mai sus descrisă, adică se deermină prin ciirea piezomerului căderea de sarcină şi debiul regimului de curgere corespunzăor. Diamerul mare al desinderii bruşe ese D = 0,06 m, cel mic fiind acelaşi ca la celelale elemene. La curgerea fluidului prin desinderea şi conracţia bruscă a conducei apare o modificare suplimenară a presiunii saice care se poae calcula cu formula: h = p 0 g g (4.0) Penru a elimina aces efec al modificării ariei asupra măsurării pierderii hidraulice, aceasă pierdere suplimenară rebuie adăugaă la căderea de presiune ciiă penru desindere şi conracţie. De remarca că diferenţa h h a fi negaiă penru desindere, iar mărimea hp 0 a fi negaiă penru conracţie. La experimenul D se or măsura pierderile hidraulice de-a lungul anei plane, diferenţa de presiune înre inrare şi ieşire fiind măsuraă direc cu un manomeru diferenţial, penru care se a considera (conform ealonării producăorului): bar = 0, m col. apă Se or uiliza două cleme penru închiderea uburilor care duc la prizele de presiune ale coului în unghi ascuţi (penru a preeni inroducerea aerului în insalaţie). ana plană a fi închisă comple la începu şi se or deschide comple anele uniăţii de bază şi cea a saţiunii. Apoi ana plană se a deschide cu aproximai jumăae de ură (după ce s-a elimina roirea în gol a roţii de mână). Se a măsura căderea de presiune de-a lungul anei plane cu ajuorul manomerului diferenţial penru cel puţin cinci punce de funcţionare. Sabilirea puncelor de funcţionare se face cu ajuorul anei de modificare a debiului ce echipează saţiunea. Poziţia anei plane nu se a modifica după ce au începu măsurăorile. Debiul se de-ermină cu meoda asului ealona, ca şi la experimenul anerior. Se a repea aceeaşi procedură penru poziţia anei deschise la aproximai 70% dinr-o ură şi apoi la 80%. 4.3.5. Rezulae experimenale şi concluzii Penru fiecare experimen în pare se a complea un abel cu alori măsurae şi calculae. alorile măsurae se or rece direc în uniăţile de măsură în care au fos ciie la aparaele de măsură, iar penru mărimile calculae se or uiliza relaţiile dae în parea eoreică a lucrării. Se a reprezena grafic dependenţa = f şi = f ( Q) penru fiecare rezisenţă hidraulică în pare. g Tabel cu rezulae A: Deerminarea pierderilor locale în dierse fiinguri cr. : 8 [l] [s] Co lung Co scur Co la 90º Q [m 3 g /s] [m/s] h h h h h h Co în unghi ascuţi h h

Tabel cu rezulae B: Deerminarea coeficienţilor de pierdere locală penru diferie fiinguri cr. : 8 [l] [s] Q [m 3 /s] [m/s] h Co lung Co scur Co la 90º h h h h h Co în unghi ascuţi h h Tabel cu rezulae C: Deerminarea pierderilor locale şi a coeficienţilor de pierdere înr-o desindere şi o conracţie bruscă cr. [l] [s] Q [m 3 /s] [m/s] g h Desindere bruscă h hp0 h Conracţie bruscă h hp0 Examinaţi numerele Re obţinue şi sabiliţi naura regimului de curgere laminar sau urbulen. Cum se jusifică acceparea coeficienului de pierdere locală ca fiind consan penru fiecare rezisenţă în pare? Cum ariază coeficienul de pierdere al anei plane o daă cu deschiderea aceseia? 4.3.6. Prelucrarea auomaă a daelor experimenale Pacheul de sofuri Armfield Hydraulic Sofware, cu aplicaţia F- Energy losses in bends din doarea LMHT permie inroducerea daelor ciie înr-o diagramă similară (mimic diagram) a saţiunii preăzuă cu căsuţe de inrodus dae la fiecare apara. Penru experimenele de mai sus diagrama similară ese prezenaă separa penru experimenele A, B,C ca în figura 4.6. şi penru deerminarea pierderilor în ana plană, experimenul D, ca în figura 4.7. : 8 Tabel cu rezulae D: Deerminarea pierderilor locale şi a coeficienului de pierder locală penru o ană plană cr. [l] [s] Q [m 3 /s] [m/s] g Δp [bar] ană plană : 8 Fig.4.6. Diagrama similară a experimenelor priind pierderile locale în fiinguri După obţinerea şi examinarea rezulaelor se a răspunde la urmăoarele chesiuni: Ce formă are dependenţa pierderilor hidraulice de-a lungul fiingurilor, în funcţie de ieză?

Fig.4.7. Diagrama similară penru pierderile locale înr-o ană plană