Методичні вказівки з гідравліки
.pdf
|
|
|
|
|
|
41 |
Для забезпечення безвідривного витікання з насадка |
||||||
граничне |
значення |
напору |
не |
слід |
допускати |
більш |
H max |
9,7 13 |
м. Відрив струменя можна створити |
||||
|
0,74 |
|
|
|
|
|
штучно і при менших напорах, повідомивши зону стиску з |
||||||
атмосферою. |
|
|
|
|
|
|
При витіканні рідини з зовнішнього циліндричного насадка коефіцієнти витрати , швидкості |
||||||
і стиски визначаються тим же методом і за тими ж формулами, що і для випадку витікання через |
||||||
малий отвір у тонкій стінці. |
|
|
|
|
|
|
7.3. Установка для демонстрації витікання
з отворів і насадків
На рис.7.8 наведено схему установки для демонстрації витікання рідини з отворів і насадків і експериментального визначення величини коефіцієнтів , , . Установка Маріотта (рис.7.8) складається з герметично закритої судини А, з водомірним склом С і п’єзометром П.
Pa |
|
|
b |
c |
P0<Pa |
|
h |
I |
I |
Рис.7.8
Трубка “а” з'єднує судину А с атмосферою. Перед початком досліду судина Маріотта за допомогою трубки “б” заповнюється водою до умовної позначки на водомірному склі С. Враховуючи що
42
судина герметично закрита, при витіканні рідини з бака А на вільній поверхні води зовнішній тиск буде менше атмосферного
P0 Pa .
Трубка “а” , що з'єднує судину А с атмосферою, створює постійний тиск на рівні I-I, де
Pa P0 H .
Витікання рідини при постійному напорі Н, а отже при усталеному русі рідини буде відбуватися до тих пір, поки рівень не знизиться до перетину I-I. При зниженні рівня води в баці А нижче перетину I-I витікання буде відбуватися при перемінному напорі.
Унижній частині судини А є отвір Б, що перекривається рухомою касетою з отворами різної форми і насадками. Переміщаючи касету у горизонтальній площині і розташовуючи відповідний отвір проти отвору в баці, можна здійснити витікання рідини через отвори в тонкій стінці круглого, трикутного перетинів, витікання через щілину і насадки.
Узалежності від форми отвору поперечний переріз струменя, що випливає, буде формуватися по-різному. Так при витіканні через квадратний отвір форма струменя буде хрестоподібної конфігурації, а через трикутне - із трьома тонкими ребрами (мал.7.9). Слід зазначити, що при витіканні через квадратний перетин, струмінь за довжиною не зберігає хрестоподібної форми.
Рис.7.9
У стиснутому перетині струмінь здобуває форму восьмикутника, далі перетворюється в хрестоподібний і слідом за тим знову змінюється на восьмикутний перетин (мал.7.10). Це явище називається інверсією струменя, що в основному викликана дією сил Коріоліса та поверхневого натягу, що особливо сильно виявляється при витіканні через некруглі перетини.
1-1 2-2
1 |
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Рис. 7.10. Інверсія |
|
|
струменя |
1 |
2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
43
7.4.ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
1.Встановити і заміряти бажаний напір рідини в судині.
2.Визначити теоретичну швидкість витікання рідини.
3.Заміряти координати довільної точки на струмені.
4.Розрахувати дійсну швидкість.
5.Заміряти дійсну витрату.
6.Розрахувати теоретичну витрату.
7.Визначити коефіцієнти витікання , ,.
8.Результати вимірювань і обчислень занести до таблиці.
№ |
Н, м |
|
, |
пп |
Напір |
|
|
|
|
I 2
I 2
Таблиця 5.
Результати вимірювань і розрахунків
Координа |
Об*є |
Час |
Швидкість |
Витрата |
Коеффіцієнт |
|
||||
ти точки |
м рід. |
витік. |
витікання |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Х, |
У, |
Vt, |
Vg, |
Qtm3/c |
Qtgm3/ |
|
|
|
||
м |
м |
W, м3 |
t, c |
m/c |
M/c |
|
c |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отвір у тонкій стінці
Зовнішній циліндричний насадок
7.5.Контрольні запитання
1.Що таке насадок і які бувають насадки?
2.Що значить "отвір у тонкій стінці"? Які вони бувають?
3.Причини стискання струменя і коли воно буде зробленим?
4.Що таке коефіцієнт стискання і як його визначити?
5.Як визначити теоретичну витрату і теоретичну швидкість?
6.Як визначається дійсна витрата і дійсна швидкість?
7.Як знайти коефіцієнт швидкості і що він виражає?
8.Від чого залежить коефіцієнт витрати і як його визначити?
9.Від чого залежить величина розрідження в насадку і як її визначити?
10.Чим пояснити збільшення витрати в насадку, якщо швидкість у ньому знижується? 11. Мета цієї роботи.
44
8.ЛІТЕРАТУРА
1.Яхно О.М., Дубровицкий В.Ф. Основы реологии полимеров. –Киев: Вища школа., 1976.
2.Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонов А.И. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико–механических характеристик материалов. –М.: Машиностроение, 1968.
3.Эйрих Ф. Реология. Теория и приложение. –М.: ИЛ, 1962.
4.Шищенко Р.И., Есьман Б.И., Кондратенко П.И. Гидравлика промывочных жидкостей. –М.: Недра,
1976.
5.Башта Т.М., Руднев С.С. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы.
-М.: Машиностроение. 1982. –423 с.
6.Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач. Под ред. С.С.Руднева, Л.Г.Подвиза. – М.: Машиностроение, 1974. –416 с.
7.Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. –М.: Наука, 1967. –478 с.
8.Чугаев Р.Р. Гидравлика. –Л.: Энергоиздат, 1982. –672 с.
9.Угинчус А.Н. Гидравлика и гидравлические машины. –Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1970. –396
с.
10.Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. –М.: Машиностроение, 1978. -463 с.
11.Повх И.Л. Техническая гидромеханика. –Л.: Машиностроение, 1976.–504 с.
12.Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для вузов. –М: Энергоатомиздат, 1984. –640 с.