گزارش کار آز-مکانیک سیالات

گزارش کار آزمایشگاه مکانیک سیالات آزمایش دوم:سرریزها مقدمه: طبق تعريف هر مانعي كه بر سر راه جريان در كانال قرار گيرد و باعث شود تا آب در پشت آن بالا آمده و بر سرعت آب در ضمن عبور از روي آن افزوده شود، سر ريز ناميده مي شود. برای انتقال آب در طبیعت در اغلب موارد از كانالهای باز استفاده می شود كه رودخانه ها , نهرها و كانالهای پیش ساخته نمونه هایی از آنها هستند. برای آگاهی از مقدار آب عبوری در داخل كانالهای باز از وسیله های مختلفی استفاده می شود. یكی از این وسیله ها سرریز است, كه در واقع موانعی هستند كه در مسیر جریان در داخل كانال قرار داده می شوند و آب از روی آنها عبور كرده و ریزش می كند كه به همین علت به آنها سرریز می گویند. سرریز دارای شكلهای مختلفی هستند كه به سرریزهای مثلثی , مستطیلی و ذوزنقه ای می توان اشاره كرد. در این آزمایش از سرریز مستطیلی ومثلثی استفاده می كنیم. هدف: هدف در این آزمایش تعیین رابطه ای تجربی بین ارتفاع آب جمع شده در پشت سرریز ومحاسبه میزان دبی عبوری از روی سرریزهای مثلثی ومستطیلی وتعیین ضریب تخلیه. شرح آزمايش : ابتدا دبی حجمی را با استفاده از میز کار هیدرولیک حجمی اندازه می گیریم.سرريز را بصورت قائم در كانال، بالا دست بحراني خروجي قرار مي دهيم و دستگاه را روشن مي كنيم . ابتدا دبي را كم مي كنيم و سپس در هر مرحله به وسيله شیر خروجی از پمپ دستگاه دبي را به تدريج اضافه یا کم مي كنيم. این کار را یک بار برای سرریز مثلثی ومرحله بعدی برای سرریز مستطیلی با همان دبی انجام می دهیم. ارتفاع آب جمع شده پشت هر سرریز را یادداشت کرده واز ارتفاع خود سرریز کم می کنیم. محاسبه دبي عبوري : همانطور كه قبلاً ذكر شد يكبار دبي واقعي دستگاه به وسيله میز کار هیدرولیک (حجمی) اندازه می گیریم وسپس با استفاده ازفرمول های هر سرریز دبی تئوری را اندازه می گیریم . فرمول مستطیلی: Qt= 2/3 β √2g .h^3/2 فرمول مثلثی: Qt=8/15√2g .h^5/2 tan(Ѳ/2) از موارد مهم كاربرد سر ريزها عبارتند از: اندازه گيري شدت جريان در كانالها، جريان آب روي سر ريز سدها ، مطالعه مقاطع جاده در مواردي كه كالورت ها تحت تاثير جريان سيلاب قرار گرفته. محاسبات دبی مستطیلی: مرحله اول) V=0.003 (m^3) → t=10 (s) → Q=v/t =0.003/10 =0.0003 (m^3/s) 0.105-0.08= 0.025(m) H= Ή-P= B=0.03(m) Qt= 2/3 β √2g .h^3/2 = 0.000350 (m^3/s) جدول1-1 )اطلاعات مربوط به آزمایش اندازه گیری دبی با استفاده از سرریز مستطیلی Cd Qt(m^3/s) H(m) Ή(m) Qe(m^3/s) t (s) V(m^3) 0.857 0.000350 0.025 0.105 0.000300 10 0.003 1 0.677 0.000703 0.040 0.120 0.000467 6.3 0.003 2 0.652 0.000483 0.031 0.111 0.000315 9.5 0.003 3 0.904 0.000250 0.020 0.100 0.000226 13.22 0.003 4 محاسبات دبی مثلثی: مرحله اول) V=0.003 (m^3) → t=10 (s) → Q=v/t =0.003/10 =0.0003 (m^3/s) H= Ή-P=0.105-0.08=0.025(m) Ѳ=90 Qt=8/15√2g .h^5/2 tan(Ѳ/2) =0.000230 (m^3/s) جدول1-2 )اطلاعات مربوط به آزمایش اندازه گیری دبی با استفاده از سرریز مثلثی Cd Qt(m^3/s) H(m) Ή(m) Qe(m^3/s) t (s) V(m^3) 1.304 0.000230 0.025 0.105 0.000300 10 0.003 1 0.672 0.000708 0.039 0.119 0.000467 6.3 0.003 2 0.626 0.000503 0.034 0.114 0.000315 9.5 0.003 3 1.076 0.000210 0.024 0.104 0.000226 13.22 0.003 4 دلایلی که باعث شده ضریب تخلیهCd) )در آزمایش سرریز مثلثی بیشتر از یک شود: 1-کافی نبودن زمان لازم جهت آزمایش. 2-عدم دقت در اندازه گیری ارتفاع توسط افراد گروه. 3-عدم نشت بندی کامل سرریز. پاسخ به سوالات آزمایش: 1-اثبات سرعت 2gh v= ؟ طبق فرمول برنولی: در نوشتن معادله برنولی از در مقابل صرفنظر کردیم.زیرا سرعت v2 خیلی بیشتر از v1 است. چون در برنولی فشارها به صورت افقی در نظر گرفته می شوند؛ وفشار جو بر آن وارد می شود؛می- توان از فشارها صرف نظر کرد. چگالی نیز ثابت می باشد. بنابراین داریم: → V= → 2-افت درسرریزها ؟ سرریز مثلثی افت بیشتری ایجاد می کند؛زیرا این سرریزها تابع زاویه می باشند. همچنین مساحت سطح عبور جریان در مثلثی کمتر از مستطیلی است. ودر یک دبی یکسان ارتفاع آب جمع شده در پشت سرریز مستطیلی بیشتر ازمثلثی است واین امر باعث عبور جریان بیشتری از سرریز مستطیلی می شود. (طبق مشاهدات آزمایش : هنگامی که ارتفاع آب در پشت سرریزمستطیلی نسبت به مثلثی بالا است ، دبی بیشتری راعبور می دهدو زمانی که ارتفاع آب در پشت سرریز مستطیلی پایین است ؛دبی کمتری نسبت به مثلثی از خود عبور مید هد.) 3-در حالت کلی دبی عبوری از هر سرریز از فرمول زیر محاسبه می شود: Q= LogQ=LogK+LogH^n برای بدست آوردن این رابطه ، ابتدا با استفاده داده های جدول logQ) وlogH) را محاسبه کرده و سپس نمودار آن را رسم کرده واز طریق معادله خط ؛ شیب وعرض از مبدا را بدست می آوریم. نمودار Q-H)) سرریز مثلثی: LogH -1.4 LogQ -3.14 -1.46 -3.29 -1.6 -3.63 -1.62 -3.67 LogK =0.2438 →K=1.753 شیب خط:n=2.4186 این معادله با تقریب کمی دبی تئوری را بدست می دهد. نمودار Q-H)) سرریز مستطیلی: LogH LogQ -1.39 -3.15 -1.5 -3.31 -1.6 -3.45 -1.69 -3.60 Logk=-1.0282→k=0.093 n=1.519شیب خط

گزارش کار آز-مکانیک سیالات

مطالب مشابه :

دانلود گزارش کار ازمایشگاه مکانیک سیالات

گزارش کار آزمایشگاه مکانیک سیالات ،آزمایش تحقیق رابطه برنولی توسط لوله ونتوری

معادله برنولی و نکات آن

گزارش کار آز-مکانیک سیالات

دانلود کتاب مکانیک سیالات پارسه

دانلود گزارش کار ازمایشگاه مکانیک سیالات

اصل برنولی و کاربرد های آن

دانلود کتاب مکانیک سیالات پارسه

گزارش کار اندازه گیری دبی با استفاده از اختلاف فشار