Описание установки

На напорном баке 1 (рис. 4) установлена задвижка, 2 к наружному фланцу которой крепится шайба с резьбовым отверстием. В отверстие ввинчивается исследуемый насадок. При повороте маховика задвижки 2 жидкость струей вытекает через насадок. Для измерения дальности полета х струи на борту бака 3 установлена линейка 4. Высота падения струи у указана на шайбе. Напор Н измеряется по пьезометру 5. Для измерения действительного расхода внутри бака 3 установлен мерный бак 6 с делениями в лит­рах на внутренней стенке. Для понижения уров­ня жидкости в баке 1 служит сливная задвижка 7.

Порядок проведения работы

а) цилиндрический и конический сходящийся насадки:

1. Установить на шайбе исследуемый насадок.

2. Записать величину напора по пьезометру 5.

3. Открыть полностью задвижку 2.

4. Замерить координату струи х.

5. Закрыть задвижку и сменить насадок.

б) конически расходящийся насадок:

1. Установить на шайбе насадок.

2. Присоединить к штуцеру насадка резиновую трубку, соединенную со стеклянной, конец которой должен быть опущен в стакан с водой или подкрашенной жидкостью.

3. Зажать резиновую трубку зажимом.

4. Закрыть выходное отверстие насадка пробкой.

5. Открыть полностью задвижку 2.

6. Закрыть отверстие в мерном баке 6 пробкой.

7. Резко выдернуть пробку из насадка и одновременно включить секундомер.

8. Замерить координату струи x, h_вак и величину напора по пьезометру 5.

9. Определить время t наполнения 50 или 100 л воды в мерном баке.

10. Данные занести в таблицу.

11. Закрыть задвижку, воду из мерного бака слить.

12. Открытием задвижки 7 понизить уровень жидкости в баке 1 на 5  8 см и повторить опыты описанные в а) и б).

Обработка опытных данных

По измеренным x и y определить коэффициенты скорости φ, сопротивления _н, расхода μ всех насадков. Определить отношение . Для конически расходящегося насадка определить коэффициент расхода как отношение по формуле:

.

Таблица экспериментов

Измеряемые и определяемые величины	Тип насадка
	конически сходящийся	цилиндри­ческий	конически расходящийся
Напор H
Координата х
Координата y
Коэффициент скорости φ
Коэффициент сопротивления ζн
Коэффициент расхода μ
Вакууметричекая высота hвак
Площадь выходного отверстия
Теоретический расход
Объем воды V
Время наполнения t
Действительный расход

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какое отверстие называется малым?

2. Какое отверстие называется большим?

3. Какое отверстие считается отверстием в тонкой стенке?

4. В каком случае наблюдается полное сжатие струи?

5. В каком случае наблюдается неполное сжатие струи?

6. В каком случае наблюдается совершенное сжатие струи?

7. Объясните, как формируется сжатое сечение струи.

8. Выведите формулу для определения скорости истечения жидкости из отверстия.

9. Выведите формулу для определения расхода жидкости при истечении из отверстия.

10. Что показывает коэффициент скорости ?

11. Что называется инверсией струи?

12. Как коэффициенты сжатия ε, скорости φ и расхода зависят от числа Re?

13. Как определить расход жидкости при истечении через малое затопленное отверстие с острой кромкой?

14. Что называется насадками?

15. Как происходит истечение жидкости через внешний цилиндрический насадок?

16. Объясните, почему при истечении жидкости через внешний цилиндрический насадок в сжатом сечении образуется вакуум?

17. Какие причины приводят к возникновению сопротивления движения жидкости через внешний цилиндрический насадок?

18. Как можно увеличить расход жидкости через отверстие, если не изменять напор и диаметр отверстия?

19. Какой величиной ограниченно вакуумметрическое давление в сжатом сечении при истечении жидкости через насадок?

20. Чему равно предельное значение вакуумметрического давления при истечении жидкости через насадок?

21. Чему равно предельное значение напора при истечении жидкости через насадок?

22. Какие существуют виды нецилиндрических насадков?

23. У какого насадка наибольшая скорость истечения? Почему?

24. У какого насадка наибольший расход? Почему?

25. По какой формуле можно определить время истечения жидкости из отверстия при переменном напоре?

ЛИТЕРАТУРА

1. Альтшуль, А. Д. Гидравлика и аэродинамика / А. Д. Альтшуль, П. Г. Кисилев. – М. : Стройиздат, 1975. – 323 с.

2. Штеренлихт, Д. В. Гидравлика : учебник для вузов / Д. В. Штеренлихт. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 640 с.

3. Чугаев, Р. Р. Гидравлика / Р. Р. Чугаев. – Л. : Энергия, 1982. – 600 с.

4. Ботук, Б. О. Гидравлика / Б. О. Ботук. – М. : Высш. шк., 1962. – 450 с.

5. Медведев, В. Ф. Гидравлика и гидравлические машины : учеб. пособие / В. Ф. Медведев. – Минск : Выш. шк., 1998. – 311 с.

268