2. Описание установки

У становка (рис. 6) состоит из монтежю 1, воздушного компрессора (на схеме не указан), напорно-приемного бака 6, системы трубопроводов, снабженных вентилями 4,5,7,8. Установка снабжена стабилизатором давления 3 и водомерным стеклом 2.

3. Порядок выполнения работы

Перед началом работы транспортируемая жидкость (дистиллированная вода) находится в баке 6, а вентили перекрыты. Работа начинается с заполнения монтежю 1 жидкостью из напорного бака 6. Для этого открывают вентиль 7 на линии подачи жидкости из напорного бака в монтежю, а также вентиль 5, связывающий монтежю с атмосферой. Одновременно включают секундомер и проводят отсчет продолжительности цикла заполнения монтежю (Т₁). Монтежю заполняют до верхней черты на водомерном стекле. После чего вентили 5 и 7 закрывают. Открывают вентиль 4, включают компрессор и в системе устанавливают необходимое давление по манометру 3. Затем открывают вентиль 8 на линии нагнетания и производят передавливание жидкости из монтежю 1 в напорный бак 6. Время передавливания жидкости регистрируется секундомером Т₂. По секундомеру регистрируют общую продолжительность цикла Т. Время на вспомогательные операции Т₃ вычисляется по разности

Т₃ = Т – (Т₁ + Т₂).

Рассчитывается значение Q. Производится сопоставление значений Q и Q₁ (задается преподавателем).

В настоящей установке высота подъема жидкости 2 м, длинна нагнетательного трубопровода 2,6 м, диаметр монтежю 2,3 м, высота монтежю 0,36 м, диаметр нагнетательного трубопровода 15 мм.

4. Обработка опытных данных

1. Рассчитывают минимально необходимое давление на основании задаваемого преподавателем объемного расхода Q₁, геометрических характеристик установки и физических свойств жидкости по формуле

Р =  g  + (1 +  +  )  , (15)

где  - плотность жидкости, кг/м³; g – ускорение свободного падения, м/с²; Н – высота подъема жидкости, м;  - коэффициент трения; - длина нагнетательного трубопровода, м; d – диаметр нагнетательного трубопровода, м; - сумма местных сопротивлений; - скорость жидкости, м/с; Р₀ – давление в напорно-приемном баке (атмосферное), Па.

2. Задают значения объемного расхода воды в период передавливания Q₁ (в пределах 1-3ּ10^-4 м³/с).

3. Определяют скорость движения жидкости по формуле

,

где S – площадь поперечного сечения трубопровода, м².

4. Рассчитывают критерий Rе по формуле

Rе = ,

где ρ – плотность воды, кг/м³; μ – вязкость воды, Паּс.

5. По графику 2, рис. 1.5 определяют коэффициент трения λ, задав ε₀ – шероховатость стенок трубопровода.

6. Определяют на нагнетательной линии (ξ₁ – вентиль нормальный, ξ₂ – колено под углом 90˚, ξ₃ – отвод R₀/d = 2) 2, табл. XIII.

7. По формуле (15) рассчитывают давление, необходимое для передавливания жидкости.

8. По формуле (14) определяют производительность Q в период передавливания.

9. Сопоставляют заданную производительность Q₁ и Q, определенную по опытным данным: Δ= %.

7. Опытные и расчетные данные заносят в табл. 3.

Таблица 3