3. Описание экспериментальной установки.

Установка для изучения истечения воды через отверстия и насадки (рис.8-1) состоит из напорного бака 1 с отверстием в боковой стенке, перекрываемым затвором. К боковому отверстию бака можно прикреплять диски с различной формой отверстий и насадков. Питание бака осуществляется по трубе 6 от водопроводной сети. Внутри бака имеется переливное устройство 4 для поддержания постоянного напора истечения. Бак снабжен водомерным стеклом 3 со шкалой для измерения напора истечения.

Для измерения расхода, вытекающего из отверстия или насадка, служит передвижной мерный бак 2, оборудованный водомерным стеклом со шкалой для измерения толщины слоя воды, поступившей в бак в течение опыта. Продолжительность опыта фиксируется секундомером.

Измерение величины вакуума в сжатом сечении цилиндрического насадка производится с помощью обратного пьезометра 7, опущенного в бачок 8.

Рис 8-1. Схема лабораторной установки

4. Порядок проведения опытов.

Устанавливают сначала диск с отверстием и наполняют бак до наивысшего уровня (до перелива), который должен поддерживаться на постоянной высоте. По шкале водомерного стекла определяют напор истечения. Отсчитывают отметку горизонта воды в мерном баке и замеряют поперечные размеры мерного бака.

Далее открывают затвор 5, закрывающий отверстие, и одновременно включают секундомер. Продолжительность опыта принимается 20-30 секунд. После закрытия затвора производится измерение уровня воды в мерном баке и определяется толщина h слоя воды, поступившей в бак в течение опыта.

Затем устанавливают следующий диск с насадком и повторяют опыт.

5. Обработка опытных данных.

При регистрации и обработке данных заполняют таблицы 8-1 и 8-2 при этом вычисляют расход воды из отверстия или насадка, коэффициент расхода µ из формул (8-8) и (8-8’), коэффициент скорости φ из формул (8-3) и (8-3’), скорость струи из формулы (8-5).

Необходимо обратить внимание на изменение коэффициента расхода и скорости при различных схемах истечения и сравнить опытные значения коэффициентов μ и φ с рекомендуемыми в справочной литературе (табл. 8-1).

Таблица 8-1

Справочные значения коэффициентов μ и φ

Коэффициент	Отверстие в тонкой стенке	Цилиндрический внешний насадок	Конический сходящийся насадок
μ	0,62	0,82	0,94
φ	0,97	0,82	0,96
ε	0,64	1,0	0,98

6. Форма отчета.

Таблица 8-2

Регистрация и обработка опытных данных

№п/п	Измеряемые величины	Обозначения	Ед.изм.	Отверстие в тонкой стенке		Цилиндрический внешний насадок		Конический сходящийся насадок
				1 опыт	2 опыт	1 опыт	2 опыт	1 опыт	2 опыт
1.	Диаметр входного отверстия	d	см
2.	Площадь сечения отверстия	ω0	см2
3.	Напор	H	см
4.	Продолжительность опыта	t	с
5.	Объем воды в мерном сосуде	W	см3
6.	Вакуумметрическая высота	hвак	см

Таблица 8-3

Обработка опытных данных

№п/п	Вычисляемые величины	Обозначения	Ед.изм.	Отверстие в тонкой стенке		Цилиндрический внешний насадок		Конический сходящийся насадок
				1 опыт	2 опыт	1 опыт	2 опыт	1 опыт	2 опыт
1.	Расход	Q=W/t	см3/с
2.	Коэффициент расхода	µ	-
3.	Коэффициент сжатия струи	ε	-	0,64		1,0		0,98
4.	Коэффициент скорости	φ	-
5.	Скорость истечения	υc	см/с
6.	Отношение	hвак/H	-	-	-			-	-