3. Описание оборудования
Лабораторная работа выполняется на IBM - совместимом компьютере в среде операционной системы Windows 3.1 и выше. Для выполнения работы необходимо запустить программу «Гидравлическое сопротивление».
Установка (рис. 1) состоит из двух труб - верхней и нижней, регуляторов размера труб, списков рабочих веществ и видов сечений, регуляторов температуры рабочего вещества и расхода, приборов для измерения температуры рабочего вещества, расхода и перепада давления по длине труб. Форму сечения верхней трубы задают при помощи списка, нижняя труба имеет круглое сечение. Трубы прямые, гладкие, течение жидкости (газа) стабилизированное изотермическое. Расходы жидкости (газа) в обеих трубах одинаковы. Площадь сечения верхней трубы автоматически устанавливается равной площади сечения трубы нижней.
Программой устанавливаются при помощи регуляторов параметры сечения верхней трубы (рис. 2): для круга - диаметр, для квадрата - сторона, для прямоугольника - высота и ширина, для треугольника - основание и угол при вершине, для эллипса - малая и большая оси, для кольца - наружный и внутренний диаметры. Для увеличения размера нужно установить курсор мыши на верхней кнопке одного из регуляторов и щелкнуть левой клавишей мыши, для уменьшения размера нужно установить курсор мыши на нижней кнопке регулятора. Размеры сечения указываются слева от регуляторов. Длину труб также задают соответствующим регулятором. Рабочее вещество, протекающее в трубах, выбирают из списка. Для этого нужно установить курсор мыши на кнопке справа от списка и щелкнуть по левой клавише мыши, затем из раскрывшегося списка выбрать вещество, установив на него курсор мыши и щелкнув по левой клавише. В окне списка появится название выбранного вещества. Аналогично выбирают вид сечения трубы из списка сечений. Соответствующими регуляторами задают температуру и устанавливают расход рабочего вещества в трубе.
Температуру рабочего вещества измеряют термометром. Для измерения перепада давления по длине трубы установлены дифманометры. На панель выносится цена деления дифманометров. Массовый расход измеряют расходомером, в котором установлено пять поплавков, имеющих различную массу и позволяющих значительно расширить диапазон измерения расходов по сравнению с одним поплавком. Расход измеряют по верхнему краю поплавка, являющегося верхним в пределах шкалы расходомера. Ниже показывается значение цены деления расходомера для этого поплавка.
Рис. 1. Вид лабораторной установки на дисплее ПЭВМ
4. Порядок проведения работы
Перед выполнением работы студент должен знать теоретические положения изучаемого физического явления, изучить устройство лабораторной установки, уметь задавать и определять значения физических величин: температуры, расхода, уметь изменять размеры труб, форму сечения трубы и рабочее вещество, движущееся в трубе. Студенту необходимы навыки работы на компьютере в операционной среде Windows 3.1. Перед проведением работы подготавливается журнал наблюдений для записи измеряемых величин.
По указанию преподавателя выбирается задача исследования, определяются диапазоны параметров изучаемого процесса.
Работу выполняют в следующей последовательности:
1. В окне «Лабораторные работы» выбрать программу «Гидравлическое сопротивление» и запустить на исполнение (поместить на пиктограмму программы курсор мыши и дважды щелкнуть по левой клавише мыши). На экране компьютера появится окно программы, аналогичное рис. 1.
2. Выбрать форму сечения трубы и задать размеры сечения регуляторами.
3. Выбрать длину труб.
4. Выбрать рабочее вещество.
5. Задать температуру рабочего вещества и массовый расход.
8. В журнал наблюдений записать информацию о рабочем веществе, форме и размерах сечения трубы, длине трубы, показания приборов.
9. Пункты 4 - 8 повторить нужное количество раз.
Рис.2 Виды сечений трубопровода: а)круг; б)квадрат; в)прямоугольник; г) треугольник; д)эллипс; е)кольцо; а,b – линейные размеры.