Методические указания к лабораторной работе № 1 (гд-1)
Изучение действия основного закона гидростатики
Цель лабораторной работы – опытная проверка действия основного уравнения гидростатики, получение практических навыков работы с жидкостными приборами для измерения гидростатического давления, сложными статическими гидросистемами, водоструйными насосами.
Задачи работы – изучить жидкостные приборы для измерения давления и научиться, ими пользоваться, провести измерения избыточного давления и вакуума в резервуарах.
В результате выполнения работы студенты должны:
- знать конструкцию пьезометров и U-образных манометров для измерения гидростатического давления, принцип действия, на котором они основаны, области их технического применения, способ подключения приборов и гидросистем к сосудам, основной закон гидростатистики;
- уметь выбирать нужный тип прибора для измерения гидростатического давления в требуемой точке, снимать показания с прибора, обрабатывать их и определять погрешность измерения, проводить расчеты избыточного давления, вакуума и абсолютного давления, пользоваться при расчетах основным уравнением гидростатистики, заполнять техническую документацию при проведении испытаний и опытов.
1.1. Задание на выполнение работы
1. Самостоятельно изучить теоретический материал по жидкостным приборам для измерения давления, повторить вопросы лекционного курса: гидростатическое давление, основной закон гидростатики, закон Паскаля, сообщающиеся сосуды.
2. Ознакомиться со схемами и конструкцией лабораторной установки ГД-1.
3. Зарисовать в журнал лабораторных работ конструктивные схемы установок и кратко описать принцип их действия и порядок выполнения работ.
4. Провести измерения гидростатического давления в резервуарах в заданных точках и занести их в протокол испытаний (журнал лабораторных работ).
5. Рассчитать гидростатическое давление в резервуарах в заданных точках с использованием основного уравнения гидростатики и схемы установки (высоты и уровни жидкости измеряются).
6. Сравнить расчетные и опытные данные.
7. Дать ответы на контрольные вопросы при защите лабораторной работы (по указанию преподавателя).
1.2. Описание лабораторных установок и указания по проведению измерений гидростатического давления
Измерение
гидростатического давления и перепада
давлений проводится на установке ГД-1
с помощью пьезометров и 
-
образных манометров. Принцип работы
установок основан на гидростатическом
действии, заключающемся в том, что
измеряемое давление столба жидкости
определенной плотности.
1.2.1. Описание установки гд-1
Установки ГД-1 (см. рис 1.1) состоит из двух резервуаров: обратного верхнего- основного и нижнего – резервуара обратного пьезометра. Основной резервуар А представляет собой замкнутый сосуд, частично заполненный водой. В воздушной области этого резервуара измеряются избыточное(манометрическое) давление, создаваемого с помощью воздушного насоса 10 и вакуум, создаваемое с помощью воздушного насоса 13. Воздушная область резервуара А с помощью крана 20 может соединяться с атмосферой. Приборы № 1 и № 2 (U-образные манометры) одним концом соединены с воздушной областью резервуара А, а другим - с атмосферой и предназначены для измерения гидростатического давления в воздушной области резервуара А.
Пьезометр № 3 одним концом соединен с нижней точкой резервуара А, а другим – с атмосферой, и предназначен для измерения абсолютного гидростатического давления в нижней точке резервуара.
Рис. 1.1 Принципиальная схема установки для изучения гидростатического давления (ГД-1):
Ра – атмосферное давление; РА – абсолютное гидростатическое давление; ∞ - пробочный кран: □- закрыт; │- открыт; 6- Кран для отключения обратного пьезометра и водоструйного насоса от воздушной области резервуара А ;
10 – воздушный ручной насос;13 – водоструйный насос; 19 – кран водопроводный для запуска водоструйного насоса; 20 – кран для отключения воздушной области резервуара А от атмосферной среды; 21 – кран для отключения пьезометра № 3 от резервуара А; 22 – кран для отключения воздушного насоса от резервуара А.
Глубина погружения точки от уровня жидкости равна внутреннему радиусу резервуара А и составляет h= 90 мм.
Обратный пьезометр № 4 (вакуумметр) одним концом соединен с воздушной средой резервуара А , с нижней точкой резервуара В и предназначен для измерения вакуума в воздушной области резервуара А. Резервуар В постоянно соединен воздушной областью с атмосферой.