3.4 Описание установки

Экспериментальная установка (рисунок 3.4) является частью лабораторного стенда и представляет собой замкнутый контур, включающий в себя ряд последовательно соединенных элементов: насос 1, ротаметр 2, напорный трубопровод 3, трубопроводы А и В, включенные параллельно, счетчик 5 и резервуар 4. Чтобы жидкость циркулировала только в этом контуре, необходимо закрыть вентили 6, 9 и открыть вентили 8, 11.

Затем, в зависимости от вида исследуемых местных сопротивлений, открывается либо вентиль 12 (вентиль 10 при этом закрывается), либо вентиль 10 (вентиль 12 при этом закрывается). Таким образом, жидкость движется либо по трубопроводу А, либо по трубопроводу В. Расход жидкости в контуре устанавливается с помощью вентиля 13 и фиксируется с помощью ротаметра 2. Для этого на ротаметре имеется шкала. Число делений по шкале ротаметра определяется по верхнему пояску поплавка. Расход можно определить, измерив объем жидкости, протекающей через счетчик 5 за какой-то фиксированный промежуток времени, либо время, в течение которого через счетчик протекает заданный объем, например, 5 литров.

Для определения потерь пьезометрического напора в местных сопротивлениях установка снабжена измерительным стендом 14, на котором установлены U-образные дифференциальные манометры. При этом каждое местное сопротивление и соответствующий дифманометр имеют одинаковое цифровое обозначение.

1 – насос; 2 – ротаметр; 3 – трубопровод напорный; 4 – резервуар;

5 – счетчик объема жидкости; 6–13 – вентили;

14 – измерительный стенд

Рисунок 3.4 – Схема лабораторной установки

3.5 Методика проведения опытов

Чтобы жидкость циркулировала только в трубопроводе В, необходимо закрыть вентили 6, 9 и открыть вентиль 8, 11.

Визуально осмотрев установку и найдя в исправном состоянии все ее элементы, запускают электродвигатель насоса 1. Затем, постепенно открывая вентиль 13, обеспечивают циркуляцию воды в контуре с заданными местными сопротивлениями. Плавно изменяя положение маховика вентиля, устанавливают необходимое число делений по шкале ротаметра 2 (число делений задается преподавателем) и затем измеряют разность уровней жидкости в коленах дифманометров, соответствующих заданным местным сопротивлениям. Кроме того, с помощью секундомера и счетчика объема 7 определяют расход жидкости в трубе.

Опыты проводят при пяти значениях расхода воды. Результаты всех измерений и наблюдений сводят в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Определение коэффициентов местных сопротивлений

Наименование, обозначение и размерность величины	Номер опыта
	1	2	3	4	5
Диаметр трубы: до местного сопротивления d1, м после местного сопротивления d2, м
Площадь живого сечения потока: до местного сопротивления S1, м² после местного сопротивления S2, м²
Объемный расход: m, делений шкалы ротаметра Q, м3/с
Средняя скорость: до местного сопротивления υср1, м/с после местного сопротивления υср2, м/с
Число Рейнольдса: до местного сопротивления Re1 после местного сопротивления Re2
Коэффициент Кориолиса: до местного сопротивления α1 после местного сопротивления α2
Разность уровней жидкости в дифманометре ∆h, м
Потери напора в местном сопротивлении hм, м
Коэффициент местного сопротивления опытный ξм
Коэффициент местного сопротивления расчетный (по справочнику) ξм'