- •Лабораторная работа № 1 определение гидростатического давления
- •1. Цель работы
- •2. Основные положения и расчетные зависимости
- •4. Порядок проведения опытов
- •5. Обработка экспериментальных данных
- •6. Форма отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 построение формы свободной поверхности жидкости в цилиндрическом сосуде, вращающемся вокруг вертикальной оси
- •1. Цель работы
- •2. Основные положения и расчетные зависимости
- •3. Описание экспериментальной установки
- •4. Порядок проведения опытов
- •5. Обработка опытных данных
- •6. Форма отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 определение режима движения жидкости
- •1. Цель работы
- •2. Основные положения и расчетные зависимости
- •3. Описание установки
- •4. Порядок проведения опытов
- •5. Обработка экспериментальных данных
- •6. Форма отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 определение коэффициента расхода водомера вентури
- •1. Цель работы
- •2. Основные положения и расчетные зависимости
- •3. Описание установки
- •4. Порядок проведения опытов
- •5. Обработка опытных данных
- •6. Форма отчета
- •7. Контрольные вопросы
- •Работа №5 экспериментальная иллюстрация уравнения бернулли
- •1. Цель работы.
- •2. Основные положения и расчетные зависимости.
- •3. Описание экспериментальной установки.
- •4. Порядок проведения опытов.
- •5. Обработка экспериментальных данных.
- •6. Форма отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Работа №6 определение потерь напора по длине, коэффициента гидравлического сопротивления трения () и коэффициента шероховатости трубы ().
- •1. Цель работы.
- •2. Основные положения и расчетные зависимости.
- •3. Описание опытной установки.
- •4. Порядок проведения опытов.
- •5. Обработка опытных данных.
- •6. Форма отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
- •Работа №7 потери напора на внезапном расширении
- •1. Цель и задачи работы
- •2. Основные положения и расчетные зависимости
- •3. Описание экспериментальной установки
- •4. Порядок проведения опытов
- •5. Обработка опытных данных
- •6. Форма отчета
- •7.Контрольные вопросы
- •Работа №8 определение коэффициента расхода при истечении жидкости через отверстия и насадки
- •1. Цель работы.
- •2. Основные положения и расчетные зависимости.
- •3. Описание экспериментальной установки.
- •4. Порядок проведения опытов.
- •5. Обработка опытных данных.
- •6. Форма отчета.
- •7. Контрольные вопросы.
3. Описание экспериментальной установки
Установка (рис. 2-1) состоит из открытого вертикального цилиндрического сосуда 1, который приводится во вращение валом 5 от электродвигателя ( об/мин) через редуктор с передаточным числом 10 (электродвигатель и редуктор на рисунке не приведены).
Для измерения вертикальных отметок Z точек, лежащих на поверхности жидкости и горизонтальных их координат X, служит мерная игла 2, которая может перемещаться в вертикальном направлении и по горизонтальной рейке 3 вдоль горизонтальной оси сосуда.
Рейка 3 закреплена на стойке 4 и имеет шкалу.
Штанга мерной иглы снабжена шкалой и нониусом для взятия вертикальных отсчетов Z и нониусом - для снятия координат X.
4. Порядок проведения опытов
В неподвижный сосуд 1 наливают жидкость до отметки по мерной игле 2, затем включают электродвигатель, приводящий сосуд во вращение. Благодаря силам трения, стенки вращающегося сосуда будут увлекать за собой жидкость и через некоторое время вся жидкость в сосуде будет вращаться вместе с сосудом с той же угловой скоростью - жидкость придет в состояние относительного покоя; свободная поверхность жидкости примет форму параболоида вращения с полной высотой .
После этого производят необходимые измерения мерной иглой 2. Сначала иглу устанавливают так, чтобы ее ось совпала с осью сосуда OZ, при этом ноль нониуса должен совпасть с отсчетом на горизонтальной рейке Х0=... см (см. табличку около установки). Затем иглу опускают до соприкосновения ее острия со свободной поверхностью (точка 0') и берут отсчет по нониусу иглы. После этого поднимают иглу и перемещают на 1 см влево или вправо от оси и снова опускает до соприкосновения с поверхностью, снова берут отсчеты по нониусу иглы - Z и по горизонтальной шкале - X. Перемещаясь по радиусу сосуда через 1 см, берут 6—7 точек. Последнее положение иглы - вблизи стенки должно быть выбрано так, чтоб игла не задевала о стенку сосуда. Данные измерений записываются в журнал, при этом в строку «0» записываются отсчеты Z0 и Х0 для осевого положения мерной иглы.
Измеряются и вносятся в журнал: радиус сосуда, отметки дна сосуда и уровня жидкости до начала вращения сосуда.
5. Обработка опытных данных
Обработка данных производится в следующем порядке:
1) Определяются опытные значения превышения любой точки параболоида вращения над его вершиной 0':
Определяют теоретические значения этого превышения по формуле (2-2).
Найденные значения сопоставляются между собой. Расхождение между величинами в процентах подсчитывается по формуле:
.
Строятся опытная и теоретическая кривые свободной поверхности на одном чертеже.
Строятся эпюры избыточного гидростатического давления на дно и стенки сосуда для двух случаев: при относительном покое (во время вращения сосуда) и при абсолютном покое (до вращения).
Построение ведется для одной половины сосуда, в масштабе 1/2. Все данные для построения эпюр: глубины, гидростатические давления в характерных точках и т. д. должны быть записаны под каждой эпюрой.
6. Форма отчета
Таблица 2-1
Регистрация и обработка опытных данных
№ точки |
Отсчет по горизонтальной рейке, x, см |
Радиус вращения точки, r, см |
Отсчет по мерной игле, z, см |
Превышение точки над вершиной параболоиды вращения | ||
по опыту ∆ hоп, см |
по расчету ∆hтеор, см |
расхождение δ, % | ||||
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|