- •Общая гидравлика
- •Общая гидравлика
- •Общая гидравлика
- •Введение
- •Общие положения
- •Порядок выполнения лабораторных работ
- •Работа № 1 Исследование режимов движения жидкости и опытная проверка критерия Рейнольдса
- •I. Вводная часть
- •II. Цель работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Контрольные вопросы
- •V. Литература
- •Работа №2 Исследование коэффициента гидравлического трения
- •I. Вводная часть
- •II. Цель работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Контрольные вопросы
- •V. Литература
- •Работа №3 Исследование коэффициентов местных сопротивлений при турбулентном режиме движения жидкости
- •I. Вводная часть
- •II. Цель работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Контрольные вопросы
- •V. Литература
- •Работa №4
- •0Пределение коэффициента расхода и построение тарировочной кривой водомера Вентури
- •I. Вводная часть
- •II. Цель работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Контрольные вопросы
- •V. Литература
- •Работа № 5 Исследование опорожнения сосуда непризматической формы
- •I. Вводная часть
- •II. Цель работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Контрольные вопросы
- •V. Литература
Работa №4
0Пределение коэффициента расхода и построение тарировочной кривой водомера Вентури
I. Вводная часть
Для измерения расхода различных жидкостей применяются дроссельные расходомерные устройства, к которым относятся расходомерные диафрагмы, сопла и водомеры Вентури.*) Принцип работы этих приборов основан на искусственном изменении скорости потока за счет его сужения и получения перепада пьезометрических напоров h, который фиксируется с помощью пьезометров.
Для определения теоретического (расчетного) расхода Qт используется уравнение Бернулли (без учета потерь на трение)
Z1 +
и уравнение неразрывности
Qт = V1S1 = V2S2,
где индекс «1» относится к широкой, а «2» - к узкой части водомера, V - скорость, S - площадь живого сечения потока. После несложных преобразований получается формула для определения теоретического расхода через водомер
Qт S1 = К,
где h = (Z1 + ) – (Z2 + ) - разность показаний пьезометров, подключенных к широкой и узкой части водомера. Величина К - постоянная водомера, определяемая его конструкцией.
Действительный расход Qg связан с теоретическим через коэффициент расхода водомера.
= .
Следовательно, действительный paсход можно определить по следующей зависимости:
Qg .
Тарировочная кривая водомера Вентури представляет собой зависимость Qg = f1 () (рис. 9).
*) Джованни Батиста Вентури (1746-1822) - философ и профессор физики. Изучал истечение жидкостей из отверстий и насадков.
Рис. 9
С помощью графика легко определить действительный расход через водомер через водомер, зная разность показаний пьезометров . Для определения коэффициента расхода водомера необходимо вычислить действительный расход по опытным данным, затем для тех же показаний пьезометров h вычислить значение теоретического расхода Qт по формуле.
II. Цель работы
Экспериментально исследовать зависимость действительного Qg, теоретического расхода Qт, а также коэффициента расхода от разности показаний пьезометров h.
III. Описание лабораторной установки
Вода из напорного бака I (рис, 10) поступает в водомер 15. С помощью крана 16 регулируется расход Qg, поступающий в нижний резервуар 8. В широкой и узкой части водомера включены пьезометры 20, с помощью которых определяется величина . Мерная емкость 4 служит для определения действительного расходаQg.
IV. Контрольные вопросы
1.Для каких целей служит водомер Вентури?
Каков принцип действия водомера Вентури?
Какие уравнения лежат в основе расчета теоретического расхода Qт?
Учитываются ли потери энергии при определении теоретического расхода Qт?
Что называется коэффициентом расхода водомера?
6.Какова методика определения действительного расхода Qg?
7. Как изменятся скорость и давление при переходе от широкой и узкой части водомера?
8. Как влияет наклон водомера на показания пьезометров?
9. Для каких целей уровень воды в напорном баке поддерживается постоянным?
10. От каких факторов зависит постоянная К водомера?
Рис. 10
V. Литература
Богомолов А.И., Михайлов КА. Гидравлика. - М.: Стройиздат, 1974.
Альтшуль А.А., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. -М.: Стройиздат, 1975.