2 Описание установки

1 – напорный бак; 2 – питательный трубопровод; 3 – трубопровод в канализацию; 4, 5, 6 – краны; 7 – щит с пьезометрами; 8 – водомер Вентури; 9 – регулятор уровня; 10 – уровнемер; 11 – вентиль; 12 – ротаметры.

Рисунок 2 – Схема установки

Схема лабораторной установки представлена на рисунке 2. Установка состоит из следующих составных элементов: напорный бак 1, водомер Вентури 8, краны 4, 5 и 6, вентиль 11, щит с пьезометрами 7 и ротаметров 12.

В напорный бак вода подводится по питательному трубопроводу 2 с краном 4.

На опытной трубе расположен водомер Вентури, который состоит из нескольких участков с разными живыми сечениями. В этих сечениях установлены пьезометры. Они укреплены на щите 7 со шкалой. Ротаметром определяется расход, а пьезометром перепад давления.

3 Порядок проведения опыта

3.1 Открывается кран 4 и напорный бак 1 заполняется водой по питательному трубопроводу 2.

3.2 При закрытом кране 5 проверить уровень воды в пьезометрах. Они должны быть на одной высоте.

3.3 Для определения расхода открываем кран 6 или вентиль 11 на ротаметрах на определенные расходы. После установления перепадов давления на пьезометрах 7 снимаем показатели. Расходы определяются по градуировочному графику ротаметров.

3.4 Записать показания пьезометров и ротаметров.

3.5 Повторить замеры при полностью открытом вентиле 11 и кране 6 на ротаметрах.

3.6 После окончания опыта закрыть краны 4, 5, 6 и вентиль 11.

4 Расчетные формулы

4.1 Определить среднюю скорость в каждом сечении трубы, исходя из условия неразрывности потока

, (12)

где _i – площадь i-го живого сечения.

. (13)

4.2 Вычислить высоту скоростного напора . Коэффициент _i во всех сечениях в данной работе можно считать равным единице.

4.3 Определить гидродинамический напор в каждом сечении трубы путем сложения трёх составляющих – нивелирной высоты, пьезометрической высоты и высоты скоростного напора

, (14)

Так как опытный трубопровод горизонтальный, то за плоскость сравнения можно принять горизонтальную плоскость, походящую через ось трубы, т.е. считать, что z_i = 0.

4.4 Определить потери напора между рассматриваемыми сечениями трубы.

, (15)

4.5 Результаты замеров и вычислений записать в таблицу 1.

4.6 По результатам опыта построить график лини энергии и потенциальной энергии. Пример выполнения графика приведен на рисунке 1.

Таблица 1 – Форма записи результатов наблюдений и расчетных величин.

Номер опыта	Номер сечения	Замеряемые величины		Расчетные данные
		d, см	, см2	Q, см3/с	, см/с	, см	, см	Н, см	h, см

Контрольные вопросы

1 Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости.

2 Работа насадок.

3 Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.

4 Геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли.

5 Затопленное отверстие.

6 Основное уравнение равномерного движения.

7 Уравнение неразрывности потока в дифференциальной форме.

8 Местные сопротивления при внезапном расширении потока.

9 Уклоны гидравлический и пьезометрический.

10 Трубка Пито и водомер Вентури.

11 Внезапное и постепенное расширение.

12 Определение потерь напора при ламинарном режиме. Формула Дарси-Вейсбаха.

13 Определение расхода жидкости при ламинарном режиме движения.

14 Потери напора при внезапном сужении.

15 Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.

16 Распределение скоростей по сечению в ламинарном и турбулентном потоке в круглой трубе.

17 Незатопленные отверстия.

18 Сопротивление по длине и местные сопротивления. Коэффициент местных сопротивлений.

19 Истечение жидкости из отверстий при переменном напоре. Определение времени опорожнения резервуара.

20 Уравнение Бернулли для элементарной струи жидкости.

Правила техники безопасности при выполнении лабораторной работы

1 К работе допускаются лица, изучившие устройство установки, методику проведения опыта, и прошедшие инструктаж по технике безопасности при выполнении данной работы.

2 Необходимо помнить, что установки имеют легко бьющиеся стеклянные части.

3 На установке после окончания опыта все краны необходимо закрыть.

4 При обнаружении неисправности прекратить работу и сообщить преподавателю.