5. Обработка экспериментальных данных.

Применяя уравнение Бернулли к потоку, протекающему через расходомер, установить функциональную зависимость между перепадом статических напоров и расходом жидкости.

Для каждого опыта определить разность пьезометрических высот по формуле

.

Вычислить теоретическое значение расхода по зависимости

,

где – константа прибора, определяется по выражению

.

Вычислить действительный расход на основании проведенных замеров объемов по формуле

.

Найти значения коэффициента расхода водомера, соответствующие каждому опыту, по формуле

.

Взять среднеарифметическое значение и окончательно записать функциональную зависимость расхода от перепада статических напоров с указанием единиц измерения всех членов.

6. Форма отчета.

Таблица 4.1 – Регистрация опытных данных [13]

№ опыта	Диаметр, см			Показания пьезометра, см			Объем воды , см3		Время наполнения бака , с
	патрубка	горловин
1
2
3

Таблица 4.2 – Обработка опытных данных [13]

№ опыта	Площадь поперечного сечения патрубка , см2	Разность показаний пьезометров , см	Расход воды, см3/с		Коэффициент расхода
			по опыту	по формуле
1
2
3

7. Контрольные вопросы:

1. Каково назначение водомера Вентури? На каком принципе основана работа водомерных устройств?

2. Запишите уравнение Бернулли и дайте геометрическую и физическую интерпретацию уравнения.

3. Что называется пьезометрической высотой и пьезометрическим (статическим) напором?

4. Покажите на рисунке разность пьезометрических высот и пьезометрических напоров при горизонтальном и наклонном положении водомера.

5. Изменяются ли формулы для определения расхода водомера при наклонном положении водомера?

6. Записать и пояснить уравнение неразрывности потока.

7. В какой зависимости находится соотношение между скоростями в сечениях водомера от соотношения диаметров в этих сечениях?

8. Как определить константу и чему она равна?

9. Какого рода потери имеются в водомере? Пояснить влияние потерь при вычислении теоретического расхода.

10. Чем вызвано введение коэффициента в формулу расхода?

11. Пояснить, зачем устраивается суженная вставка между конусами водомера.

12. Что называется диффузором и конфузором?

Лабораторная работа № 5

ДИАГРАММА УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ

1. Краткое описание работы, ее цель.

Целью работы является:

1) опытная проверка уравнения Бернулли;

2) построение графика напоров, т.е. построение пьезометрической и напорной линии.

2. Основные вопросы теории по теме работы.

Уравнение Бернулли для элементарной струйки и потока реальной жидкости при установившемся движении. Интерпретация каждого из членов уравнения Бернулли. Два вида потерь напора. Понятие гидравлического и пьезометрического напора и уклона. Графическая иллюстрация уравнения Бернулли.

Литература: [3, с.43-53], [5, с.72-100], [6, с.32-44], [8, с.43-61], [14, с.81-89, 97-104].

3. Описание лабораторной установки.

Работа выполняется на модуле М3 стенда гидравлического «Гидродинамика ГД» (рис. 5.1).

В состав стенда входят: стол 1; щит пьезометров 2; впускной коллектор 3; ротаметры 4; напорная магистраль 5 с встроенной диафрагмой 6; бак 7 с насосом 8 и помпой 9; делительная воронка 10, комплект исследуемых модулей M1-М4. Стол 1 представляет собой сварную раму, на которой закреплена столешница. На поверхности стола 1 закреплены два ротаметра 4 (Р1 и Р2), верхние фланцы которых с помощью трубопроводов подведены к напорной магистрали 5. Нижние фланцы ротаметров 4 через трубопроводную арматуру (вентили В1 и В2) соединены с насосом 8 (H1). В напорную магистраль 5 вмонтирована мерная диафрагма 6, контрольные точки которой с помощью гибких трубок соединены с пьезометрическими трубками щита пьезометров 2. Напорная магистраль 9 подведена к коллектору 3. Щит пьезометров 2 установлен вертикально на задних стойках стола 1. На щите пьезометров 2 расположены панель управления 13, четыре группы пьезометров 14-17, штатив с делительной воронкой 10 и панель для информации 18. На панели управления 13 размещены клавиши включения сети, насоса H1 и помпы Н2. Нижние концы пьезометрических трубок каждой группы пьезометров соединены с соответствующими штуцерами диафрагмы 6 и штуцерами исследуемых модулей Ml-М3. Возле каждой пьезометрической трубки расположены измерительные линейки.

Рис. 5.1. Схема стенда гидравлического «Гидродинамика ГД»

Модуль М3 – «Диаграмма Бернулли», представляет собой круглую трубу с участком «трубы Вентури», имеющую ряд отверстий, снабженных штуцерами для отбора давлений в исследуемых точках (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Схема модуля М3 «Диаграмма Бернулли»