Гидродинамика шахтных потоков. Лабораторный практикум

4  После включения насоса, подающего воду в напорный бак, открывается регулирующая задвижка на питающем трубопроводе, что обеспечивает некоторый постоянный расход воды в канале. Величина расхода определяется прямоугольным водосливом, установленным в металлическом лотке.

Данные по измерению расхода заносят в таблицу  10.2. 5  После того как движение воды в канале установит-

ся, в некотором сечении его игольчатым уровнемером фиксируют отметки дна канала 4 и свободной поверхности воды3. Сечение выбирают в средней части канала, где движение воды с учетом небольшого уклона дна канала можно с некоторым допущением считать равномерным. На этом участке свободная поверхность воды примерно параллельна дну канала

(i0 ≈ i).

В такой же последовательности проводят еще два-три опыта при разных расходах.

Обработка экспериментальных данных. Осуществляется она в приведенной ниже последовательности.

1  По разности отметок дна и свободной поверхности воды в выбранном сечении канала определяют глубину потока:

h = 3 − 4.

2  По замеренной глубине потока h (h ≈ h0, где h0 – глубина равномерного движения, называемая нормальной глубиной) и известной ширине канала b подсчитывают гидравлические элементы живого сечения потока: площадь w = bh; смоченный

периметр c = b + 2h; гидравлический радиус R = wc.

3  По значениям расхода воды в канале, уклону дна канала и гидравлическим элементам живого сечения потока из формулы (9.2) опредеют коэффициент Шези:

С = wQRi .

4  Используя полученные из опытов значения коэффициентов Шези, с помощью таблиц или графиков, приведенных в учебной и справочной литературе, из формул Маннинга,

82

Павловского и Агроскина1 определяют коэффициент шероховатости n.

5  Определенные по экспериментальным данным значения коэффициента шероховатости сопоставляют со значением n, найденным по шкале шероховатостей, приведенной в учебной и справочной литературе.

6  Вычерчивают схему установки и для одного из опытов на ней показывают все отметки, глубины и другие размеры.

Данные измерений и результаты вычислений вносят в таблицу  10.2.

Таблица  10.2 – Результаты измерений

10.3  Требования к отчету

Отчет должен содержать:

-  ответы на приведенные ниже контрольные вопросы (краткий конспект);

-  сведения о методике определения расхода жидкости или газа сужающимися расходомерами;

-  расчеты по формулам с указанием определяющих параметров;

1Все величины, входящие в формулы для определения C и n, должны выражаться в метрах.

83

-  результаты измерений и расчетов, сведенные в таблицы (таблицы  10.1 и 10.2);

-  выводы.

10.4  Контрольные вопросы

1  От каких параметров зависит коэффициент Шези?

2  От каких параметров зависит коэффициент шероховатости?

3  Какие известны формулы для определения коэффициента Шези?

4  Как определить гидравлический радиус при расчете равномерного движения воды в открытых и закрытых каналах?

84

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основная литература

1  Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод: Учебник для вузов. – М.: Недра, 1991. – 331 с.

2  Гидравлика и гидропривод: Учебник для вузов / Н.С. Гудилин, Е.М. Кривенко, Б.С. Маховиков и др. – М.: Изд-во МГГУ, 2001 – 545 с.

3  Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.

4  Рычков А.А. Гидравлика и теплотехника: Учебник для студентов технич. вузов. – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999 – 347 с.

5  Ушаков К.З., Малашкина В.А. Гидравлика: Учебник. – М.: Изд-во МГГУ, 2009.

Дополнительная литература

6  Гидравлика: Учеб. пособие / Г.Я. Сурков, А.Н. Вихарев, И.И. Долгова и др. – Архангельск: Изд-во Архангельского гос. ун-та, 2002.

7  Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов / Б.Б. Некрасов, И.В. Фатеев, Ю.А. Беленков и др.; под ред. Б.Б. Некрасова. – М.: Высш. шк., 1989. – 492 с.

8  Лабораторный практикум по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу: Учеб. пособие для втузов / Н.М. Вильнер, И.П. Вопнярский, В.И. Кузменков и др. – Мн.: Вышайшая школа, 1980. – 224 с.

9  Пастоев И.Л., Еленкин В.Ф. Гидравлика: Методические указания и задачи для практических занятий. – М.: Изд-во МГГУ, 2005. – 65 с.

10  Сборник задач по машиностроительной гидравлике: Учеб. пособие для студентов вузов / Д.А. Бутаев, З.А. Калмыкова, Л.Г. Подвиз и др.; под ред. И.И. Куколевского, Л.Г. Подвидза. – 5-е изд., стер. – М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002.

85