Министерство образования и науки РФ
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра гидравлики
Дисциплина: Механика жидкостей и газов
Виртуальные лабораторные работы
№1, 2, 4, 6, 7, 8, 9, 10.
Выполнила:
студентка группы 14–С–II
Демид Е. Н.
Проверил преподаватель:
Новикова А. М.
Санкт-Петербург
2012
Лабораторная работа №1 Определение гидростатического давления
Цель работы: Определить цену деления стрелочного манометра в атмосферах, Н/м2, Па, мм. рт. ст., учитывая, что манометр имеет сто элементарных делений.
Определить плотность второй жидкости, считая, что в левом дифференциальном пьезометре – вода.
Схема установки:
Перечень измерительных приборов: манометр, линейка
Расчетные
формулы:
; 
;
Таблица результатов:
№ изм. |
Показания манометра |
Высота жидкости (вода) h1, м. |
Высота жидкости h2, м |
Цена деления манометра, Па |
Цена деления манометра, Н/м2 |
Цена деления манометра, атм. |
Цена деления манометра, мм рт.ст. |
Плотность второй
жидкости
|
1 |
30 |
3,6 |
1,4 |
1177 |
1177 |
0,01200 |
8,82 |
2570 |
2 |
43,5 |
2 |
2,0 |
1173 |
1173 |
0,01196 |
8,79 |
2600 |
3 |
67,0 |
8,0 |
3,3 |
1171 |
1171 |
0,01194 |
8,78 |
2423 |
,
кг/м3
Средние значения цены деления и плотности второй жидкости:
Цена деления ср = 1174 Па = 1174 Н/м2 = 0,01197 атм.=8,8 мм рт.ст.
Средняя плотность второй жидкости ср = 2531 кг/м3
Лабораторная работа №2 Определение плотности несмешиваемых жидкостей в сообщающихся сосудах
Цель работы: Определить плотности двух несмешивающихся жидкостей №1 и №2, считая, что вторая жидкость в сообщающемся сосуде – вода.
Схема установки:
Перечень измерительных приборов: линейка
Расчетные формулы:
Ход работы:
опыт 1.
Показания:
первый сосуд
hв = 11,2
hж = 7,4
второй сосуд
hв = 4
hж = 6
Расчет: первый сосуд
rж = 1000×11,2/7,4 = 1514
второй сосуд
rж = 1000×4/6 = 667
опыт 2.
Показания:
первый сосуд
hв = 20,8
hж = 13,8
второй сосуд
hв = 7,5
hж = 11,2
Расчет: первый сосуд
rж = 1000×20,8/13,8 = 1507
второй сосуд
rж = 1000×7,5/11,2 = 669
опыт 3.
Показания:
первый сосуд
hв = 32,1
hж = 21,2
второй сосуд
hв = 12,9
hж = 19,2
Расчет: первый сосуд
rж = 1000×32,1/21,2 = 1514
второй сосуд
rж = 1000×12,9/19,2 = 672
Средние значения:
первый сосуд
rж = (1514+1507+1514)/3 = 1512
второй сосуд
rж = (667+669+672)/3 = 669
Лабораторная работа №4 Сила давления жидкости на плоскую поверхность
Цель работы: Определить силы суммарного давления воды на плоскую стенку.
Рассчитать положение центра давления.
Построить эпюру давления и вычислить ее объем.
Схема установки:
Перечень измерительных приборов: линейка
Расчетные формулы:
;
;
Ход работы:
mn = 90 мм, od = 55 мм, a = 95 мм, r = 1000 кг/м3, S = 127,5 см2, a = 45°, G1 = 16,25 Н, Gкр = 1,25 Н.
Вычислим теоретическую глубину погружения центра тяжести крышки в момент открытия:
;
;
Определим экспериментально глубину погружения центра тяжести крышки в момент открытия:
опыт 1.
Показания:
H1 = 254 мм
Расчет: hc = 254–(90+95/2) = 116,5 мм;
опыт 2.
Показания:
H1 = 262 мм
Расчет: hc = 262–(90+95/2) = 124,5 мм;
опыт 3.
Показания:
H1 = 271 мм
Расчет: hc = 271–(90+95/2) = 133,5 мм;
Найдем среднее значение H и hc:
Hср = (254+262+271)/3 = 262,3 мм, т.е. 0,2623 м.
hc ср = (116,5+124,5+133,5)/3 = 124,8 мм, т.е 0,1248 м.
Найдем ошибку измерения hc:
Eh = (0,1248-0,117)/0,117×100% = 6,67%
Полученная ошибка менее 10% , т.о. она находится в допустимых пределах.
Определим силу давления жидкости на крышку затвора:
F = 1000×10×0,1248×0,01275 = 15,912 (Н)
Для построения эпюры давления найдем гидростатическое давление на верхней и нижней кромке:
pв = 1000×10×(0,2623–0,09–0,095) = 773 (Па)
pн = 1000×10×(0,2623–0,09) = 1723 (Па)