2. Описание установки

Описание установки и ее схема (рис.5) в лабораторной работе №3.

3. Порядок выполнения работы

1. Открывается вентиль К₁ и напорный бак А наполняется водой (рис.5).

2. По отсчетам уровней воды в трубках в состоянии покоя убеждаемся в том, что по всем трем шкалам отсчет напора начинается от одной и той же плоскости сравнения, т.е. отсчет по всем трубкам одинаков.

3. Открываются вентили К₂ и К₃, и в трубе Б достигается установившееся движение воды. Об этом будет свидетельствовать постоянство уровня воды в любой трубке. Гибкий шланг находится на стороне сливного отсека Г.

4. Выбрать плоскость сравнения 0-0 , проходящую через центр тяжести нижнего характерного сечения потока. Все сечения потока нумеруются вдоль по течению. Геометрические высоты этих сечений z₁ = 0,23м; z₂ = 0,125м; z₃ = 0.

5. Отсчитываются показания пьезометрических трубок и трубок Пито , для всех трех сечений трубы.

6. Закрывается вентиль К₄, перекидной гибкий шланг перебрасывается в мерный бак В, и одновременно включается секундомер. Как только мерный бак наполнится до желаемого уровня, секундомер выключается.

7. Измеряется температура воды в баке.

8. Закрывается вентиль К₁, и открывается вентиль К₄.

9. Вычисляется объемный расход

, (15)

где t – время заполнения объема W мерного бака В.

10. Вычисляются площади живых сечений, средние скорости потока в сечениях, где установлены измерительные трубки

, , . (16)

11. По измеренной температуре в баке определяется коэффициент кинематической вязкости n (см. табл. 2) и вычисляются числа Рейнольдса для каждого из сечений

, . (17)

Число позволяет определить режим движения в каждом из сечений.

12. По разности показаний измерительных трубок определяются величины скоростных напоров

, . (18)

13. Вычисляются местные скорости в точках установки трубок Пито

, . (19)

Поскольку все трубки Пито установлены по оси потока, то для круглых труб

. (20)

14. По формулам (9) и (12), при ( – безразмерный радиус), получим:

–для ламинарного режима,

(21)

–для турбулентного режима.

Задаваясь значениями безразмерных радиусов

для каждого из трех сечений, вычислить соответствующие этим радиусам местные скорости .

15. Исходя из формул (10) и (13), определить среднюю по сечению скорость:

– для ламинарного режима, . (22)

– для турбулентного режима, . (23)

Для турбулентного течения принять l= 0,03.

Данные эксперимента и расчета по пунктам 9… 13 свести в табл. 5, а по пунктам 14, 15 в табл. 6. По данным табл. 6 построить в одинаковом масштабе эпюры скоростей как функции безразмерного радиуса для всех трех сечений (см. рис. 7).

16. Вычислить относительную погрешность определения средней скорости сечения , исходя из опытных значений по (16) и расчетных по (22) или (23).

%. (24)

Таблица 5

№ сечения

z+p/g

z+p/g+u2/2g

h

umax

W

t

Q

Vоп

T

ν

Re

dV

м

м

м

м/c

м3

с

м3/с

м/с

̊C

м2/c

%

1 2 3

Таблица 6

	1 сечение		2 сечение		3 сечение
	м/с	м/с	м/с	м/с	м/с	м/с
0
0,2
…
0,95
1,0