Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

8832

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
1.96 Mб
Скачать

2.3. Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2

«Экспериментальное определение силы давления жидкости на плоскую

прямоугольную площадку»

Для проведения намеченных экспериментальных исследований лабораторный стенд «Гидростатика-М3» преобразуется к виду – рис.2.3. Кроме того, задается последовательность действий для введения стенда в

рабочее состояние.

Выделяется фрагмент стенда для выполнения лабораторной работы

№2, представленный на рис.2.4.

Опыт с различными значениями 0изб ( мл) на свободной поверхности объема воды в баке Б2 (в интервале значений 5…15 кПа) проводятся при

максимальном заполнении Б2. Измеряются

 

,

,

,

,

,

и

 

М1

М2

М3

1

2

3

 

П2. По назначениям М1,

М2, М3 и 0изб

в одном из опытов строится

эпюра избыточного гидростатического давления для плоской стенки бака Б2. Данные эксперимента вносятся в отчетную таблицу №2 и обрабатываются с использованием формул, приведенных в первой графе таблицы.

21

22

23

Таблица №2. Определение силы давления жидкости

 

Измеряемые и рассчитываемые параметры

Ед.

Плановые значения

 

0изб ( М1), кПа

 

измер.

 

 

 

 

 

 

5,00

10,00

15,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

1)

Проверка: (М1) 0,изб = ∆П2

Па

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

М2

 

 

 

 

кПа

 

 

 

 

Проверка: (М2) С,изб = (0,изб + Б − ∆ )

Па

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

М3

 

 

 

 

кПа

 

 

 

 

Проверка: (М3) В = М1 + (Б В)

Па

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4)

П2

 

 

 

мм

 

 

 

 

Проверка: (∆П2) 0,изб = М1/

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5)

 

;

 

 

 

Н

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

Н

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

Н

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

6)

Измеренная сила давления

Н

 

 

 

 

=

+

+

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

э

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7)

Экспериментально-расчетная сила давления

 

 

 

 

 

 

 

э/т = С,изб ∙ = 0,031 ∙ С,изб

Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8)Расчетно-теоретическая сила давления:

Универсальный аналитический метод – ф.1.5:

 

 

 

Т/А = ∙ ,изб ;

Н

 

,изб = ∆П2 + Б − ∆

м

Графоаналитический метод – ф.1.9:

 

Т/Г−А =

1

(А,изб + М3) ∙ ;

Н

 

 

 

2

 

 

 

 

,изб = Б А + ∆П2

м

 

 

9) Теоретическое определение координаты центра

давления – (∙) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,изб = ,изб + ∆

м

 

 

 

 

 

 

= 3/12(

 

∆ =

 

 

 

 

∙ ) ,

 

 

 

 

 

 

 

,изб

,изб

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см. Приложение 2

 

 

 

 

 

 

 

 

24

3 . Защита выполненных лабораторных работ

1.) Контрольная проверка знаний

Важной частью процесса выполнения лабораторных работ является этап окончательной систематизации по широкому спектру знаний и умений изучаемой дисциплины. Этому естественным образом способствует намеченная контрольная проверка, задания (вопросы) которой ориентируют студентов не только на фактографию лабораторных работ, но и на выработку умозаключений по комплексу сочетаний отдельных фрагментов теоретических знаний. Таким образом, проверяется степень успешной передачи семантической (смысловой) информации от преподавателя

(источника) студенту (приёмнику).

Желаемое состояние результата обучения можно пояснить логической

схемой:

(где П и С - тезаурусы источника и приёмника информации)

Общая часть тезаурусов обеспечивает возможность восприятия

(сопоставления, сравнения) нового сообщения приемником с последующим изменением его наполнения.

Первоначальное состояние передачи информации на исходный момент

изучения дисциплины имеет следующий вид:

(где зафиксировано полное расхождение тезаурусов П и С)

Это указывает на отсутствие возможности извлечения новой сложной информации приёмником из сообщения источника; однако вторая логическая схема должна быть доведена до вида первой посредством постепенного (в

ходе обучения) выстраивания связки последовательных пересечений.

25

Необходимая точность и полнота воспроизведения информации по вопросам защиты лабораторных работ является достаточным идентификатором качества изучения дисциплины. По результатам оценки ответов на вопросы можно вырабатывать рекомендации по индивидуальной своевременной корректировке уровня подготовки студентов к предстоящему экзамену.

2.) Вопросы к экспериментальным исследованиям по гидростатике

1) Сформулировать понятие «абсолютное гидростатическое давление» – абс, и продемонстрировать методику определения его численного значения.

2)Что такое «весовое давление» и при каких условиях его можно считать пренебрежительно малым при определении абс?

3)Подготовить вывод формул для расчета , в состав которых включены параметры, доопределяемые при экспериментальных исследованиях.

4)Рассмотреть технические характеристики давления и приборы,

предназначенные для их измерения.

5)Рассмотреть логически предпосылки (с использованием инотолкования эпюры давления) и методику определения силы давления жидкости на плоские стенки.

6)Дать характеристику «эпюры избыточного давления» и показать возможности использования ее параметров в графоаналитическом методе определения силы давления жидкости на плоские стенки прямоугольной формы.

7)Представить схему лабораторного стенда «Гидростатика – М3»; выделить функциональные блоки комплекса и детально их охарактеризовать.

8)Представить структурно-функциональную схему установки к лабораторной работе №1 «Экспериментальное определение плотности жидкости».

26

9)Описать план и методику исследований, а также конечный результат эксперимента в лабораторной №1.

10)Представить структурно-функциональную схему установки к лабораторной работе №2 «Экспериментальное определение силы давления жидкости на плоскую стенку».

11)Дать полное описание планы и методики исследований, а также комплексной обработки экспериментальных данных и конечного результата

влабораторной работе №2.

12)Описать и обосновать взаимосвязь параметров 0,изб(М1) и ∆П2.

13)Подтвердить расчётом измеренные значения М1 и М3.

14)Как определяется расчётная теоретическая сила давления т?

15)Рассмотреть методику построения эпюры избыточного гидростатического давления с использованием экспериментальных данных в лабораторной работе №2.

27

Список рекомендуемых источников

1)Чугаев, Роман Романович. Гидравлика: (техническая механика жидкости): учебник для студентов гидротехнических специальностей высших учебных заведений / Р. Р. Чугаев. - Изд. 5-е, репр. - Москва :

Бастет, 2008. - 671, [1] с. : ил., табл.; 25 см.; ISBN 978-5-903178-07-0

(В пер.).

2)Примеры расчетов по гидравлике [Текст] : учебное пособие для студентов строительных специальностей высших учебных заведений / [А. Д.

Альтшуль и др.] ; под ред. А. Д. Альтшуля. - Репр. изд. - Москва :

АльянС, 2013. - 254, [1] с. : тл., табл.; 21 см.; ISBN 978-5-91872-030-1.

3)Курганов, Анатолий Матвеевич. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения : Справочник / А. М. Курганов, Н. Ф.

Федоров; Под общ. ред. А. М. Курганова. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л. :

Стройиздат : Ленингр. отд-ние, 1986. – 439[1] с.: ил.

4)Хансуваров, Комболь Исхакович. Техника измерения давления расхода

количества и уровня жидкости газа и пара : [Учеб. пособие для сред. спец.

учеб. заведений по спец. "Электротеплотехн. измерения"] / К. И.

Хансуваров, В. Г. Цейтлин. - М. : Изд-во стандартов, 1989 (1990).

- 283,[4] с. : ил.; 22 см.; ISBN 5-7050-0044-8 (В пер.)

28

Приложение

29

Приложение 1.

Физические величины и характеристика свойств жидкостей и газов

П 1.1. Плотность ρ некоторых жидкостей (при атмосферном давлении)

Название

t, °C

ρ , кг/м3

Название

t, °C

ρ , кг/м3

жидкости

жидкости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

999,87

Спирт метиловый

15

810

 

 

 

 

 

 

 

4

1000,00

Глицерин

20

1260

 

 

 

(безводный)

 

10

999,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

998,23

Нефть

15

700 – 900

 

натуральная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

995,67

Соляровое масло

880

 

 

 

 

 

 

Вода

40

992,24

Керосин

15

790 – 820

 

 

 

 

 

 

50

988,07

Бензин

15

680 – 740

 

 

 

 

 

 

 

60

983,36

Масло веретенное

20

889

 

 

 

 

 

 

 

70

977,94

Масло машинное

20

898

 

 

 

 

 

 

 

80

971,94

Масло

15

890 – 960

 

минеральное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

956,56

Масло

20

887

 

 

 

трансформаторное

 

100

958,65

 

 

 

 

 

 

 

 

Морская

15

1020 –

Ртуть

0

13596

вода

 

1030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ацетон

15

790

Ртуть

20

13546

 

 

 

 

 

 

Эфир

15 – 18

740

Скипидар

18

870

этиловый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спирт

15 – 18

790

Чугун

1200

7000

этиловый

расплавленный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]