- •Гидравлика
- •Основные обозначения и единицы измерения
- •1. Силы, действующие на жидкость
- •2. Физические свойства жидкостей
- •2.1. Плотность
- •2.2. Вязкость
- •2.3. Поверхностное натяжение
- •2.4. Сжимаемость
- •2.5. Температурное расширение
- •3. Гидростатика
- •3.1. Дифференциальные уравнения Эйлера. Основное уравнение гидростатики в дифференциальной форме
- •3.2. Основное уравнение гидростатики в интегральной форме
- •3.3. Практическое применение основного уравнения гидростатики
- •1) Принцип сообщающихся сосудов и его использование.
- •2) Пневматическое измерение уровня жидкости в резервуаре.
- •3) Гидростатические машины.
- •3.4. Сила давления на плоскую стенку
- •3.4.1. Давление жидкости на плоскую поверхность
- •3.4.2. Гидростатический парадокс
- •4. Гидродинамика
- •4.1. Основные понятия гидродинамики
- •4.2. Основные характеристики движения жидкостей
- •4.2.1. Гидравлический радиус и эквивалентный диаметр
- •4.2.2. Скорость и расход жидкости
- •4.3. Виды движения жидкости
- •4.4. Уравнение неразрывности (сплошности потока)
- •4.4.1. Уравнение неразрывности (сплошности потока) для жидкости
- •4.4.2. Уравнение неразрывности (сплошности потока) для газов
- •4.5. Режимы движения жидкости
- •4.6. Уравнение д. Бернулли
- •4.6.1. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости
- •4.6.2. Уравнение Бернулли для потока идеальной жидкости
- •4.6.3. Уравнение Бернулли для реальной жидкости
- •4.6.4. Практическое применение уравнения Бернулли (измерение расхода жидкости с помощью дроссельных расходомеров)
- •4.7. Виды гидравлических сопротивлений и потери напора
- •4.7.1. Потери напора по длине потока
- •4.7.2. Потери напора на местные сопротивления
- •4.7.3. Принцип сложения потерь напора
- •4.8. Истечение жидкости через отверстия и насадки
- •4.8.1. Истечение жидкости через отверстие (или насадок) при постоянном уровне
- •4.8.2. Истечение через отверстие и насадок при переменном уровне
- •5. Лабораторный практикум по гидравлике
- •5.1. Лабораторная работа № 1. Опытное изучение движения жидкостей
- •5.2. Лабораторная работа № 2. Дроссельные расходомеры
- •5.3. Лабораторная работа №3. Истечение жидкости через отверстия и насадки
- •I. Определение коэффициентов расхода для отверстия и насадка при постоянном напоре.
- •II. Определение времени истечения при переменном напоре.
- •5.4. Лабораторная работа № 4. Потери напора в трубопроводе
- •5.5. Лабораторная работа № 5. Демонстрация уравнения Бернулли
- •Обработка опытных данных
- •Список использованных источников
5.3. Лабораторная работа №3. Истечение жидкости через отверстия и насадки
Цель работы:
Определить коэффициенты расхода для отверстия и насадка одинакового размера при постоянном напоре;
Определить время понижения уровня при истечении через отверстие и насадок опытным путем и расчетом;
Описание экспериментальной установки
1 – напорный бак, 2 – вентиль для подачи воды от насоса, 3 – приемный бак, 4 – отверстие, 5 - насадок, 6 – указатель уровня воды в напорном баке, 7 – указатель уровня воды в приемном баке, 8 – вентиль для слива воды из приемного бака.
Рисунок 35 – Схема экспериментальной установки
Экспериментальная установка (рисунок 35) содержит напорный бак 1 с указателем уровня воды 6. К напорному баку подведена труба с регулировочным вентилем для подачи воды 2. В днище напорного бака имеются отверстия 4 и насадки 5, различных диаметров. Под напорным резервуаром установлен мерный бак 3 указателем уровня воды 7.
Методика проведения эксперимента.
Работа состоит из двух частей:
I. Определение коэффициента расхода для отверстия и насадка при постоянном напоре.
II. Определение времени истечения при переменном напоре.
Определение коэффициентов расхода для отверстия и насадка при постоянном напоре.
1) заливают в напорный бак воду до заданного уровня Н;
2)открывают нужное отверстие или насадок;
3) регулированием вентилем подачи воды 2 поддерживается заданный постоянный уровень Н в напорном баке;
4) закрывают вентиль для слива воды 8;
5) с помощью секундомера по указателю уровня воды 7 измеряют время τ приращения уровня воды в мерном баке(∆h = 5 см).
Определение времени истечения при переменном напоре.
1) заполняют резервуар водой до заданного начального уровня Н1.
2) открывают нужное отверстие или насадок и одновременно включают секундомер;
3) по достижении заданного конечного уровня Н2 секундомер выключают.
Опытные и расчетные величины удобно представить в виде таблицы.
Таблица 5 – Опытные и расчетные значения процесса изучения истечения жидкости через отверстия и насадки
Отверстие или насадок |
Диаметр dо мм |
Часть I |
Часть II | |||||||||
Определение коэффициента расхода |
Определение времени понижения уровня | |||||||||||
Приращение высоты воды в мерном бачке ∆h, м |
Время приращения уровня воды в мерном бачке τ,с |
Теоретический расход жидкости QT, м3/с |
Действительный расход жидкости Qд, м3/с |
Коэффициент расхода, отверстия или насадка µр |
Отклонение опытного значения коэффициента расхода отверстия и насадка от справочного значения ∆, % |
Начальный уровень Н1, м |
Конечный уровень Н2, м |
Опытное время понижения уровня жидкости в мерном бачке τоп, с |
Расчетное время понижения уровня жидкости в мерном бачке τр, с |
Отклонение опытного значения времени понижения уровня жидкости в мерном бачке от теоретического ∆, % | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка опытных данных: