![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Министерство образования и науки
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Порядок выполнения и оформления работ
- •2. Погрешность измерений
- •Лабораторная работа №1 определение коэффициента вязкости жидкости
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №2 ламинарный и турбулентный режим движения жидкости
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы.
- •Лабораторная работа № 3 опытная демонстрация уравнения бернулли
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы.
- •Лабораторная работа№4
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 5 определение потери напора в прямой трубе
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы.
- •Лабораторная работа № 6 экспериментальное определение коэффициентов местных сопротивлений
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 7 истечение из отверстий и насадков при постоянном напоре
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 8 истечение из отверстий и насадков при переменном напоре
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 9 определение коэффициента фильтрации
- •1. Сущность и цель работы
- •2. Описание установки
- •3. Порядок выполнения работы
- •Часть I (гидростатика), часть II (гидродинамика)
Лабораторная работа № 8 истечение из отверстий и насадков при переменном напоре
1. Сущность и цель работы
Истечение
жидкости через отверстие или насадок
при отсутствии притока в резервуар
приводит к понижению уровня жидкости
в нем, то есть к изменению геометрического
напора
над отверстием, а, следовательно, к
изменению скорости истечения
и расхода
от времени
.
Движение с переменными характеристиками
потока во времени называется
неустановившимся движением.
Время,
в течение которого уровень жидкости в
вертикальном цилиндрическом резервуаре
понизится на величину
,
может быть найдено из выражения
, (1)
где
– площадь сечения резервуара в плане;
– площадь отверстия;
– коэффициент расхода (отверстия или
насадка).
В
частном случае при полном опорожнении
резервуара
,
тогда
. (2)
Умножая
числитель и знаменатель правой части
выражения (2) на
,
получим
. (3)
Тогда
,
и
, (4)
где
– начальный объем жидкости в резервуаре;
–расход
истечения при
.
Поскольку
– время истечения объема
при расходе
с постоянным напором
,
то формулу (3) с учетом (4) можно представить
в виде
. (5)
Отсюда
следует, что время t
полного опорожнения резервуара при
переменном напоре в 2 раза больше времени
t*
истечения такого же объема жидкости
при постоянном
напоре
.
Целью настоящей работы является:
1. Определение времени изменения напора от Н1 до Н2 при отсутствии притока в резервуар опытным путем и по расчетной формуле (1) и сравнение полученных результатов.
2.
Определение времени t
полного опорожнения резервуара опытным
путем и по расчетной формуле (2) при ,
а также проверка условия (5).
2. Описание установки
Описание
установки см. в предыдущей работе.
Следует иметь в виду, что размеры
резервуара в плане равны 0,3м × 0,3м=.
3. Порядок выполнения работы
Открыть вентиль К1 и резервуар наполняется до уровня
.
2. Вентили К2 и К3 закрыты. Лоток ставится в такое положение, чтобы вода стекала в сливной отсек бака 9.
3.
Закрыть вентиль К1
и открыть клапан 5. Напор
начинает уменьшаться.
4.
Измерить секундомером время tоп
изменения
напора от 1
до
2.
5.
Закрыть клапан 5, открыть вентиль К1
и наполнить
резервуар до уровня 0.
6. Закрыть вентиль К1, открыть клапан 5.
7
Измерить время tоп
изменения напора от 1
до полного
опорожнения
2=0,
объем вытекающей воды при этом
.
8.
Определить расчетное время
изменения напора от
1
до
2=0
(неустановившееся движение) по формуле
(2).
9.
Аналогично тому, как было сделано в
предыдущей работе, установить в резервуаре
постоянный напор 1=const,
равный значению
1
в п.7.
10.
Измерить время
истечения объема
в мерный бак при постоянном напоре
1=const
(установившееся движение).
11.
Рассчитать время
истечения объема
при постоянном напоре
1=const
(установившееся режим):
. (6)
12.
Определить, во сколько раз время истечения
при неустановившемся движении ()
больше времени истечения при установившемся
движении (
)
одного и того же объема
:
.
13.
Определить относительные погрешности
,
сравнивая результаты определения
времени в эксперименте
с
соответствующими вычислениями по
расчетным формулам
.
14. Результаты занести в табл. 11.
Таблица 11
Тип отверстия или насадка |
№ опыта |
Н0 |
Н1 |
Н2 |
tоп |
tрасч |
t*оп |
t*расч |
t |
Nоп |
Nрасч |
м |
м |
м |
с |
с |
c |
c |
% |
с |
с | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|