Описание опытной установки лаборатории «механика жидкости» и общие требования к выполнению лабораторных работ
Описание установки
Установка выполнена с замкнутым контуром циркуляции воды, создаваемой насосом. Её схема приведена на рис. 1. Основные элементы включают: электронасос 17, пять трубопроводов I, II, III, IV, V – экспериментальных участков для проведения лабораторных работ и всасывающий трубопровод насоса 18. На трубопроводе V установлен расходомер 15. Стенд имеет два бака: питающий 19 и напорный 13. Система герметична. Давление на свободной поверхности воды в питающем баке контролируется манометром 12, уровень воды – уровнемером 20 и температура воды – термометром 21.
Насос забирает воду из питающего бака 19 и подаёт её в напорный бак 13, на котором установлен контрольный манометр 12. Воздушная подушка в напорном баке играет роль демпфера, обеспечивая гашение пульсаций расхода и давления в экспериментальных участках. На напорной линии установлена задвижка 14 и расходомерное сопло 15. При открытии задвижки 14 и соответствующего вентиля жидкость из напорного бака по экспериментальному трубопроводу возвращается в питающий бак. На входе и на выходе из насоса подключены манометры 6, 7 для контроля за его работой.
Изменение расхода жидкости в экспериментальных участках производится с помощью вентилей 22, 23, 24, 10. На линии I установлен счетчик воды 26. На экспериментальных трубопроводах имеются отверстия для отбора давления, к которым с помощью трубок подключены манометры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Отверстия для отбора давлений имеют те же номера, что и манометры. Перед манометрами установлены трехходовые краны, с помощью которых проливаются соединительные трубки. Краны имеют три положения: «закрыто», «проливка», «работа». Проливку необходимо выполнять для того, чтобы в трубке всегда была однородная среда – или жидкость, или воздух, что позволяет вводить определенную поправку, учитывающую положение манометра относительно места отбора давления.
Каждый студент-наблюдатель по команде фиксирует показание доверенного ему прибора и сообщает студенту, который ведет общий протокол наблюдений, это показание и номер измерения. Все лабораторные работы выполняются при установившемся режиме движения жидкости, когда уровень воды в баке 19 не изменяется с течением времени. Экспериментальная установка включается только преподавателем или лаборантом кафедры.
2. Общие требования к проведению, оформлению и защите лабораторных работ
2.1. Требования к подготовке студента к лабораторной работе
Готовность студента к лабораторной работе проверяется преподавателем перед её проведением путем опроса по теме лабораторной работы. К лабораторным работам допускаются студенты, которые:
прошли инструктаж по технике безопасности работы в лаборатории;
чётко представляют себе цель лабораторной работы и способы её достижения;
могут ответить на все контрольные вопросы.
Методические указания по проведению лабораторных работ
Перед началом работы подгруппе в 5-6 студентов необходимо:
ознакомиться с устройством опытной установки, экспериментальным участком трубопровода, схемой подключения и назначением каждого прибора;
уточнить план и последовательность проведения опыта;
выделить приборы, показания которых необходимо фиксировать в процессе опыта;
распределить обязанности каждого студента при эксперименте.
Отсчёт показаний производится одновременно всеми студентами-наблюдателями по команде «замер» или сигналу звонка. Каждый студент при проведении опыта записывает показания соответствующих приборов и номер измерения. Один из студентов ведет сводный протокол измеряемых величин. По окончании эксперимента этот протокол предъявляется преподавателю.