Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»
ВОЛГОДОНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ФИЛИАЛ НИЯУ МИФИ
МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
Методические указания к лабораторным работам
по курсу «Механика жидкости игаза»
Волгодонск 2012
УДК 556.536:532.5
Рецензент:Беседин А.М.
Составители: Бекетов В.Г., Самойленко А.В.
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Механика жидкостей и газов». / Волгодонский институт (филиал) НИЯУ МИФИ. - Волгодонск, 2012.- с. 68.
Методические указания содержат описание и методику проведения 16 лабораторных работ, иллюстрирующих законы равновесия и движения жидкостей.
Методические указания предназначены для студентов квалификации (степени) бакалавр, следующих направлений подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника, 141100 Энергетическое машиностроение, 28020265 Инженерная защита окружающей среды, 151001 Технология машиностроения, 150202 Оборудование и технология сварочного производства и 270102 Промышленное и гражданское строительство.
Волгодонский институт (ф) НИЯУ МИФИ 2012
Бекетов В.Г., Самойленко А.В. 2012
Содержание
Общие сведения о проведении лабораторных работ……………..............................................4
Лабораторная работа №1. Приборы для измерения температуры........................................…5
Лабораторная работа №2. Динамические характеристики
терморезистивного преобразователя (ручной режим измерений)…........................................9
Лабораторная работа №3. Динамические характеристики терморезистивного преобразователя (автоматический режим измерений)…………………………………………………………....14
Лабораторная работа №4. Приборы измерения давления. Стрелочный деформационный манометр………………………...............................................................................................….17
Лабораторная работа №5. Приборы измерения давления. Датчик давлениядеформационного мембранного типа…………………..............................................................................................19
Лабораторная работа №6. Приборы измерения давления газа. Датчикдавления пьезорезистивного типа…………………………........................................................................22
Лабораторная работа №7. Приборы измерения давления газа. Дифференциальный манометр…………………………………............................................................................…...24
Лабораторная работа №8. Изучение объемного способа измерения расхода воды……………………………………………………….......................................................…27
Лабораторная работа №9. Изучение способа измерения расхода воды попоказаниям счетчика количества воды…………………...............................................................................................30
Лабораторная работа №10. Изучение способа измерения расхода воды повеличине падения давления на мерной диафрагме……............................................................................................34
Лабораторная работа №11. Изучение способа измерения расхода газа по методу отсеченного объема…………………………….................................................................................................38
Лабораторная работа №12. Приборы измерения расхода газа: ротаметр, анемометр, счетчик газа……………………………………..........................................................................................43
Лабораторная работа №13. Изучение способа измерения расхода газа по измерительной диафрагме……………………………………..........................................................................…54
Лабораторная работа №14. Снятие характеристики насоса………….....................................59
Лабораторная работа № 15. Снятие характеристикикомпрессора….....................................61
Лабораторная работа № 16. Изучение редукционного клапана………..................................63
Общие сведения о проведении лабораторных работ
Лабораторные работы проводятся в соответствии с данными методическими материалами, руководством по эксплуатации ИПДРТ-01- 00.000.000 РЭ и инструкцией по работе с программой ИПДРТ-ПР-01- 00.000.000 ПЗ.
К выполнению лабораторных работ допускаются только обучающиеся, ознакомившиеся с указанными материалами.
Лабораторная работа №1.
Приборы для измерения температуры.
Цель работы: Изучение приборов для измерения температуры, понятие класса точности прибора, сравнение показаний приборов различного типа.
Теоретические основы.
1. Устройство биметаллического термометра показано на рисунке 1.1.
Биметаллический термометр состоит из защитной оболочки 1, фланца крепления 2, стрелки 3, шкалы с подшипником 4, корпуса 5, троса 6 для передачи вращения, биметаллической спирали 7. При изменении температуры биметаллическая спираль закручивается или раскручивается, нижний конец спирали закреплен к оболочке 1, поэтому верхний ко спирали поворачивается на угол, пропорциональный изменению температуры. Через трос 6 угол поворота передается на стрелку 3, показывающую текущую температуру.
2. Устройство терморезистивного преобразователя (термометра сопротивления) показано на рисунке 1.2.
Терморезистивный преобразователь состоит из корпуса 4 с фланцем крепления, проводов 5, термосопротивления 2 и 3, теплопроводящего электроизолятора 1. Термосопротивление состоит из катушки 3 с намотанной на нее металлической проволокой 2. При изменении температуры корпуса 4, тепловой поток через электроизолятор 1 проходит к проволоке 2, ее температура меняется и, как следствие, меняется электрическое сопротивление. Электрическое сопротивление катушки пропорционально ее температуре.
К
терморезистивному преобразователю
присоединяется вторичный электронный
прибор, измеряющий сопротивление
преобразователя и переводящий его в
значения температуры.
Рисунок 1.2. Устройство терморезистивного преобразователя.
Экспериментальная часть
Экспериментальное исследование заключается в сравнении показаний двух терморезистивных преобразователей и биметаллического термометра, установленных в емкости для нагрева жидкости.
Последовательность выполнения лабораторной работы:
Проверить, что измеритель-регулятор, подключенный к неподвижному преобразователю ДТ2, настроен на температуру отключения не более 50°С, при необходимости перенастроить. Заполнить емкость нагрева рабочей жидкостью (водой) так, чтобы преобразователь ДТ2 находился в воде минимум на 5 см. Для заполнения емкости включить насос и открыть кран ВН2. После наполнения емкости закрыть кран ВН2, выключить насос.
Дождаться установления стабильных показаний ДТ1, ДТ2 и биметаллического термометра. Занести показания в таблицу 1.1.
Включить процесс нагрева. Нагреть жидкость в емкости на 3-5 °С, температуру контролировать по ДТ2.
Дождаться установления стабильных показаний ДТ1, ДТ2 и биметаллического термометра. Занести показания в таблицу 1.1.
Повторить пункты 3,4 до достижения температуры 50°С.
Слить воду из емкости открыв краны ВН2 и ВНЗ.
Вычислить средние значения температур, абсолютную и относительную погрешность измерения для ДТ1, ДТ2 и биметаллического термометра для каждой температуры. Результаты занести в таблицу 1.1.
Сравнить вычисленные погрешности с классом точности приборов (см. инструкции на приборы).
Сделать выводы об оптимальных диапазонах измерения приборов.