гидравлика методичка

порядкового номера таблицы, разделенных точкой, например: "Таблица 5.1" (первая таблица пятого раздела). Знак № не ставится. Если в отчете таблица одна, то ей присваивается номер 1: Таблица 1.

На все таблицы должны быть ссылки в тексте, при этом слово "таблица" в тексте пишется полностью с указанием её номера.

Единицы физических величин цифровых данных в таблицах указываются в заголовках через запятую. Цифры в графах таблиц, как правило, располагают так, чтобы классы чисел во всей графе были точно один под другим. Повторяющийся в графе таблицы текст, состоящий из одного слова, допускается заменить кавычками, если строки в таблице не разделены линиями. Если повторяющийся текст состоит из двух и более слов, то при первом повторении его заменяют словом "то же", а далее кавычками. Ставить кавычки вместо повторяющихся цифр, марок, знаков, математических и химических символов не допускается. Если цифровые или иные данные в какойлибо строке таблицы не приводятся, то в ней ставится прочерк.

В содержании последовательно перечисляются все заголовки разделов с указанием номеров страниц, на которых они помещены.

Цель лабораторной работы изложена в методических указаниях к выполнению лабораторных работ по курсу «Механика жидкости и газа».

В разделе «Основные теоретические положения»

приводятся только основные зависимости для определяемых величин, описывается принцип действия исследуемого элемента или прибора, назначение объекта исследований.

11

Раздел «Схема установки и методика измерений»

начать со схемы экспериментальной установки. Схема должна включать все основные функциональные элементы, необходимые для достижения целей лабораторной работы.

Описание методики измерений включает перечень формул и описание приборов для измерения параметров опытов. Первой указывается формула, по которой вычисляется искомая величина. Затем следуют формулы для расчета величин, входящих в первую формулу и так далее.

Последним в этом разделе указывается порядок проведения опытов и снятия показаний.

Раздел «Протокол измерений» содержит перечень основных экспериментальных данных.

В разделе «Обработка результатов» приводятся расчеты по формулам, данным в разделе «Основные теоретические положения».

Характер изменения полученных величин описывается в разделе «Анализ полученных результатов». При необходимости строится график зависимости искомой величины от режимных параметров. Размеры графиков рекомендуется делать не более 100×100 мм. Координаты по осям графика надо выбирать так, чтобы экспериментальные точки не располагались на крайних линиях координатной сетки и осях. Обязательна подпись под рисунком.

Точки на графиках отмечать однотипными маркерами для каждой серии опытов. Итоговая кривая не

12

обязательно должна проходить через все точки, а определять характер протекания процесса.

Необходимо описать полученные таблицы или графики. Следует указать диапазон изменения режимного параметра и искомой величины; характер протекания итоговой кривой; наличие или отсутствие максимумов, минимумов и другие существенные особенности.

Раздел «Выводы» служит для подтверждения соответствия теоретических положений с результатами проведенной лабораторной работы. Требуется в краткой форме дать ответы на цели работы.

Отчет должен включать список использованной литературы под заголовком «Список литературы», который помещается в конце. В него включаются все использованные источники в порядке появления ссылок на них в тексте. Допускается список литературы составлять по фамилиям авторов в алфавитном порядке.

13

равновесия макроскопической системы. Измеряют температуру различными термометрами: газовыми, жидкостными, манометрическими, термоэлектрическими, пирометрами. За единицу абсолютной температуры в Международной системе единиц (СИ) принят кельвин (К). Часто температуру измеряют по шкале Цельсия (t), значения t связаны с Т равенством t = Т – 273,15 К (градус Цельсия равен Кельвину).

Давление p - физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на поршень и т. п.). Если силы распределены вдоль поверхности равномерно, то давление р на любую

часть поверхности равно p = F , где S — площадь этой

S

части, F — сумма приложенных перпендикулярно к ней сил. При неравномерном распределении сил это равенство определяет среднее давление на данную площадку, а в пределе, при стремлении величины S к нулю, — давление в данной точке. В случае равномерного распределения сил давление во всех точках поверхности одинаково, а в случае неравномерного — изменяется от точки к точке.

Единицей давления в системе СИ является Н/м2=Па. Давление воздуха принято измерять в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Измеряют давление различными манометрами – жидкостными, поршневыми, деформационными (пружинными). Жидкостные манометры, служащие для измерения малых избыточных давлений и разрежений менее 5 кПа (37,5 мм pm. ст.), называются микроманометрами. Области применения манометров показаны на рисунке 1.1. Достаточно широко

15

применяются внесистемные единицы измерения: техническая атмосфера (техн. атм.), кгс/см2 и другие.

Н

Рисунок 1.1 - Области применения манометров различных типов

Плотность ρ – масса, заключённая в единице объёма

ρ = m , где m – масса жидкости, W – объём, занимаемый

W

этой жидкостью. В системе СИ единицей плотности является кг/м3. На практике пользуются также внесистемными единицами плотности: г/л, т/м3 и др. Для измерения плотности веществ применяют плотномеры,

16

пикнометры, ареометры, гидростатическое взвешивание. По принципу действия плотномеры для измерения плотности жидкостей (они наиболее распространены) делятся на следующие основные группы: поплавковые, весовые, гидростатические, радиоизотопные, вибрационные, ультразвуковые.

Плотности основных веществ и материалов приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Плотность веществ, материалов и минералов

Продолжение таблицы 1.1

17

1 При температуре 0 ° С и давлении р = 101325 Па (1,0332 кгс/см2).

2 При 20 ° С и р = 98066 Па (1 кгс/см2).

Сжимаемость – свойство жидкости изменять объём при изменении давления. Величину сжимаемости (объёмной упругости) характеризует коэффициент сжимаемости βp, который выражает уменьшение единичного объёма тела при увеличении давления на одну

объёма W и плотности ρ при изменении р на величину р. Для капельных жидкостей коэффициент сжимаемости мал, а для газов велик. При повышении давления на 9,8ּ104 Па (1 ат) объём воды уменьшается на 1/20000 часть первоначальной величины, поэтому сжимаемостью воды можно пренебрегать, считая плотность и удельный вес воды не зависящим от давления.

Тепловое расширение – свойство жидкости менять объём при изменении температуры. Температурное расширение характеризуется коэффициентом теплового

18

расширения βT, выражающим относительное увеличение объёма жидкости при увеличении температуры на 1 градус:

капельных жидкостей мал, однако при значительных разностях температур тепловое расширение приходится учитывать. Газы характеризуются высокими значениями коэффициента температурного расширения.

Вязкость – свойство жидкости сопротивляться относительному сдвигу слоёв. Вязкость характеризует степень текучести жидкости или подвижность её частиц. Оценивается вязкость динамическим коэффициентом вязкости µ, который измеряется в паскалях в секунду (Паּс). Наряду с понятием динамической (абсолютной) вязкости находит применение понятие кинематической вязкости. Коэффициент кинематической вязкости ν представляет собой отношение динамического

коэффициента к плотности жидкости: ν = μρ .

Коэффициенты эти определяются видом жидкости и не зависят от скорости течения.

В размерности коэффициента кинематической вязкости отсутствует единица силы. В системе СИ размерность кинематического коэффициента м2/с. Кинематическая вязкость капельных жидкостей мало зависит от давления при давлениях, встречающихся на практике (до 200 ат), поэтому зависимостью от давления в

19

расчётах пренебрегают. Кинематическая вязкость газов уменьшается с повышением давления.

Экспериментально вязкость жидкостей определяется вискозиметрами. Наиболее распространены вискозиметры капиллярные, ротационные, с падающим шариком, ультразвуковые.

Поверхностное натяжение – свойство жидкости образовывать поверхностный слой взаимно притягивающихся молекул. Характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения σ, равным силе на единице длины контура свободной поверхности. Единица измерения этого коэффициента Н/м. Коэффициент поверхностного натяжения зависит от природы соприкасающихся сред. Для границы раздела вода-воздух при t=+20° С коэффициент поверхностного натяжения σ=0,073 Н/м, для границы ртуть-воздух σ=0,48 Н/м. Поверхностное натяжение жидкости чувствительно к её чистоте и температуре. При повышении температуры величина коэффициента поверхностного натяжения уменьшается, а в критической точке перехода жидкости в пар обращается в нуль.

Значения плотности, коэффициентов сжимаемости, теплового расширения, кинематической вязкости и

20