
- •Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Гидравлика»
- •Введение
- •Правила выполнения лабораторных работ
- •Примерные темы или вопросы для проведения исследований, экспериментов
- •Методические указания к лабораторной работе № 1 (гд-1)
- •1.1. Задание на выполнение работы
- •1.2. Описание лабораторных установок и указания по проведению измерений гидростатического давления
- •1.2.1. Описание установки гд-1
- •Последовательность настройки установки и проведения опыта следующая
- •Контрольные вопросы
- •Методические указания к лабораторной работе № 2(гд-3) Исследование уравнения Бернулли для несжимаемых жидкостей
- •2.1.3. Указания к обработке результатов измерений и выполнению расчетов.
- •Контрольные вопросы
- •Протокол опытного исследования уравнения Бернулли
- •Методические указания к лабораторной работе № 3 (гд-4) Исследование смены режимов течения жидкости
- •3.1. Задание на выполнение работы
- •3.2. Общие сведения и краткая историческая справка
- •3.3. Описание лабораторной установки и указания по проведению исследований
- •3.3.1. Лабораторная установка гд-4
- •3.3.2. Порядок выполнения опытов
- •3.3.3. Обработка результатов измерений и указания к выполнению расчётов.
- •Контрольные вопросы
- •Методические указания к лабораторной работе № 4 (гд-5) Определение потерь напора в местных гидравлических сопротивлениях при течении жидкости в гидросистемах
- •4.1. Основные расчётные зависимости
- •4.1.1. Внезапное расширение потока
- •4.1.2. Внезапное сужение потока
- •4.1.3. Поворот русла
- •4.2. Описание лабораторной установки
- •4.3. Лабораторная работа по определению коэффициента местного сопротивления в коленах (внезапных поворотах)
- •4.4. Лабораторная работа по определению коэффициента местного сопротивления для внезапного расширения потока.
- •Методические указания к лабораторной работе № 5 (гд-7) истечение жидкости через отверстия и насадки
- •5.1. Основные сведения
- •5.1.1. Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке
- •Коэффициент расхода μ при истечении воды из малых круглых отверстий в тонкой стенке.
- •Коэффициент расхода μ при истечении воды из малых квадратных отверстий в тонкой стенке.
- •5.1.2. Истечение жидкости через большие отверстия
- •5.1.3. Истечение жидкости через насадки
- •Коэффициент истечения и виды насадков
- •5.1.4. Истечение при переменном напоре
- •5.1.5. Форма и траектория струи, инверсия
- •5.2. Описание лабораторной установки и указания по проведению экспериментальных исследований истечения жидкости через отверстия и насадки
- •5.2.1. Описание установки
- •5.2.2. Указания к проведению работы по исследованию истечения воды через отверстия и насадки
- •5.2.3. Обработка результатов измерений
- •5.3. Контрольные вопросы и задания
- •Литература
- •426034, Г. Ижевск, ул.Университетская, 1, корп. 4.
Последовательность настройки установки и проведения опыта следующая
Краном 20 отключить воздушную область резервуара А от атмосферы.
Краном 6 отключить обратный пьезометр и водоструйный насос от воздушной области резервуара А.
Краном 21 подключить пьезометр 3.
Краном 22 соединить воздушную область резервуара А с ручным воздушным насосом 10.
Открыть крышку справа и извлечь ручной насос 10. Создать им избыточное давление в воздушной области резервуара А, после чего закрыть кран 22.
После того, как уровни жидкости в пьезометрах установятся (не будет наблюдаться подъема или опускания уровня жидкости), произвести измерения, т.е. снять отчеты по шкалам приборов №1 и №2, соответствующие уровню жидкости в левом и правом коленах приборов. Снять отчет по пьезометру №3 (свои отчеты занести в журнал испытаний).
Открыть кран №22 и изменить (повысить) насосам 10 давление в воздушной области резервуара А, закрыть кран №22 и снова снять отчеты по шкалам приборов №1, №2, №3. Указанные измерения произвести три раза.
1.2.3. Измерения вакуума в воздушной области резервуара А.
Последовательность настройки установки и проведения опытов следующая
Краном 21 отключить пьезометр №3.
Краном 22 отключить ручной воздушный насос № 10.
Соединить воздушную полость резервуара А с разрешающей полостью водоструйного насоса открытием крана №6.
Для создания вакуума сначала отсоединить воздушную область резервуара А с атмосферой открытием крана №20. Убедившись, что давление воздушной области резервуара А стало атмосферным ( по пьезометрам №1, №2), снять начальный отчет по обратному пьезометру №4 при атмосферном давление (занести в журнал).
Закрыть кран №20 и поворотам рукоятки крана №19 запустить водоструйный насос № 13.
Краном №19 выключить водоструйный насос, снять отчеты по приборам №1 №2 №4 и занести в журнал. Измерения вакуума произвести три раза.
1.2.3. Обработка результатов измерения избыточного давления и вакуума.
Результаты отчетов по приборам занести в протоколы, в журнал лабораторных работ.
Избыточное давление (манометрическое) или вакуум в воздушной области резервуара А вычисляются по формулам
Р изб = ρgh u = ρg (hл-hn), (1.1)
Р бак = ρ g h B= ρ g (h п -h л), (1.2)
где h л, h п. – соответственно, уровни жидкости в левом и правом коленах приборов №1 №2,
ρ - плотность воды (принимать 1000 кг \ м3).
Для определения вакуума с помощью обратного пьезометра № 4 необходимо найти разность уровней (перепад высот) h в данном пьезометре при пониженном и атмосферном (нулевой отчет) давлениях, а затем определить величину вакуума по формуле
Pбак = hρg, (1.3)
где g – ускорение свободного падения.
Абсолютное гидростатическое давление в нижней точке резервуара находится по основному закону гидростатики
РА= Ро+ ρgh. (1.4)
При этом заглубление рассматриваемой точки h = 90 мм, а Ро- внешнее давление (на поверхность жидкости) в резервуаре А. Вычисление абсолютного давления в замкнутой области резервуара А проводится по формулам:
РА = Ра + Р изб; (1.5)
РА = Ра – Рвак . (1.6)