Описание лабораторной установки.

Принципиальная схема лабораторной установки приведена на рис.5.2.

Установка состоит из бака 1, выполненного в виде основа­ния; напорного резервуара2 с резьбовым отверстием в стенке, куда могут ввинчиваться три сменных насадка 3 различного типа (рис. 5.3); кронштейна 4 с измерительными иглами 5 и координатником; мерного бачка 6 со шкалой; вентиля 7 для слива воды из мерного бака.

Насос 8 с электродвигателем 9 подает воду в напорный ре­зервуар 2 через вентиль 10. Напорный резервуар имеет переливную трубу 11, обеспечи­вающую наибольший напор 580 мм, и прозрачную стенку с четырьмя рисками, предназначенными для проведения опытов при различных напорах. Высота уровня жидкости устанавливается вентилем 10. Плоскость кронштейна 4 должна быть установлена горизонтально. Вентиль 12 предназначен для слива воды из установки.

Рис.5.2. Принципиальная схема лабораторного стенда.

Рис.5.3. Виды насадков:

а) внешний круглоцилиндрический (Вентури); б) конический расходящийся;

в) со скруглёнными входными кромками.

Порядок проведения опытов и обработка полученных результатов.

Перед началом опытов устанавливается один из насадков, приведённых на рисунке 3.

При истечении через насадок уровень в напорном резервуаре 2 поддерживается постоянным. Расход жидкости через насадок рассчитывается по формуле:

Q = (W₂ – W₁)/τ(5.16)

W₂иW₁, м³– конечный и начальный объём воды в мерном баке 6, которые определяются по тарировочному графику, представленному на рисунке 4;τ– время наполнения бака, сек.

Рис.5.4. Тарировочный график мерного бака.

Средняя скорость истечения воды из насадка с площадью сечения ω:

V = Q / ω(5.17)

Критерий Рейнольдса

Re = V·d / ν (5.18)

где ν– коэффициент динамической вязкости. м²/с,d– диаметр выходного отверстия насадка.

В зависимости от варианта истечения коэффициенты расхода могут быть определены по формулам (5.8) или (5.13)

Затем производится сопоставление опытных значений коэф­фициентов расхода μ с теми значениями, которые получены па основании справочных данных.

Для каждого вида насадка (или отверстия в тонкой стенке) опыты проводятся при трех различных уровнях в напорном резер­вуаре 2.

Рассчитывается расхождение в процентах значений μ, полученных из опыта и на основании справочках данных.

∆μ = 100% · (μ_оп – μ_спр)/ μ_оп

При истечении жидкости через насадок определяются значения коэффициентов скорости φ по траектории струи. Для этого с помощью вертикальных игл 5 измеряются координаты (х, у) в двух трёх точках струи при заданном уровне жидкостиНв напорном резервуаре 2 и но формуле (5.15) рассчитываются значения коэффициентов скорости,

. Координаты точек траектории струи отсчитываются, для условий, когда начало осей координат располагается в центре­ сжатого сечения, находящегося на расстоянииL =5·dотплоскости истечения.

Полученные из опыта значения φ сопоставляются с значениями, которые получены из справочной литературы. Расхождение этих данных рассчитываются в процентах по формуле:

∆φ = 100% · (φ_оп – φ_спр)/ φ_оп

Данные опытов и результаты расчетов заносятся в таблицу 5.2.

Рассчитываемая величина	Размерность	Данные опытные и расчётные
Н	м
W1	м3
W2	м3
τ	с.
Q	м3/с
V	м/с
Re	-
μоп /μспр/∆μ	-
x1, y1	м
φоп/ φспр/ ∆φ	-
x2, y2	м
φоп/ φспр/ ∆φ	-

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Работа№1. ИЗУЧЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ОТНОСИТЕЛЬОГО ПОКОЯ ЖИДКОСТИ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ СОСУДЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Работа №2.. ИЛЛЮСТРАЦИЯ УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ В НАПОРНОМ ТРУБОПРОВОДЕ. . . . . . . . . . . . .. . . . . . 6

Работа№3.ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМИОВ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Работа№4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ ДВИЖЕНИИ

ЖИДКОСТИ В ТРУБОПРОВОДЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 13

Работа №5. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ . . . . . .. .. . . . 18