Описание экспериментальной установки

Установка (рис. 25) состоит из емкости с водой 1, центробежного насоса 2. гидроаккумулятора 3. исследуемого трубопровода 4. датчика давления 7 с электросекундомером 5 и регистрирующим устройством 6. регулировочного крана 12, быстродействующего клапана 9, управляемого рукояткой 10 и манометров 8 и 11.

Для предотвращения воздействия ударной волны на центробежный насос на его выходе установлен обратный клапан. Демпфирующей емкостью для волны гидроудара служит полость гидроаккумулятора.

Волновод 4, имеющий длину 260м, уложен спиралью в прямоугольный короб. Для уменьшения гидравлических потерь его радиус изгиба равен 0,5м. Скорость движения воды по трубопроводу регулируется краном 12. Манометр11 для измерения статического давления подключен к трубопроводу после быстродействующего клапана 9. Полное ударное давление перед клапаном измеряется манометром 8.

Характер изменения давления фиксируется на ленте из миллиметровой бумаги, закрепленной на вращающемся барабане регистрирующего устройства 6.

Для получения непрямого гидроудара скорость движения заслонки регулируется винтом демпфера 9. Время закрытия фиксируется электросекундомером 5.

Порядок выполнения работы

«Прямой гидроудар»

1. Закрепить ленту миллиметровой бумаги на барабане регистрирующего устройства 6.

2. Открыть задвижку 9, повернув рукоятку 10 вниз до упора.

3. Открыть кран 12, повернув рукоятку вверх.

4. Включить центробежный насос, нажав кнопку "Пуск".

5. После заполнения системы водой (1-2 мин) повернуть рукоятку крана 12 на себя. установить статическое давление в сети в пределах 0,2-0.4 кг/см2 (манометр 11). Записать величину давления в протокол эксперимента.

6. Включить барабан регистрирующего устройства 6.

7. Перекрыть трубопровод быстродействующей задвижкой 9, повернув рукоятку 10 вверх. Записать полное давление гидроудара (манометр 8). Отметить кривую всплеска давления на барабане регистрирующего устройства.

8. Открыть задвижку, повернув рукоятку 10 вниз до упора.

9. Увеличить статическое давление в трубопроводе поворотом рукоятки 12.

10. Повторить пп. 5 – 9 для пяти различных давлений в диапазоне 0,2-2,5 .

11. Выключить центробежный насос 2.

12. Выключить барабан регистрирующего устройства 6. Снять ленту с барабана. Включить барабан и измерить время десяти оборотов барабана τ₁₀.

Обработка результатов экспериментов

Вычислить согласно формуле (58) теоретическую скорость распространения ударной волны

Параметры установки приведены в таблице.

По эмпирической зависимости определить среднюю скорость движения воды по трубопроводу

и теоретическое значение ударного давления

Измерив длину окружности регистрирующего барабана, вычислить линейную скорость поверхности барабана

На диаграммной ленте (рис. 26) измерить отрезок и вычислить времяза которое ударная волна проходит расстояние от задвижки до полости гидроаккумулятора и обратно

Экспериментальные значения скорости распространения ударной волны и ударного давления находим по формулам

и

Найти среднее арифметическое значение скорости распространения ударной волны , для n замеров

Вычислить отклонение среднего экспериментального значения скорости от теоретического

Результаты экспериментов и расчетов оформить в виде таблицы, имеющей следующие колонки:

Построить графики и.