- •Опд.Ф.03 Гидравлика
- •Лабораторная работа №1 измерение основных гидравлических характеристик жидкости
- •1.1 Общие сведения
- •1.2 Цель работы
- •1.3 Прядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №2 Экспериментальное изучение уравнения бернулли
- •2.1 Общие сведения
- •2.3 Методика опыта
- •2.4 Описание опытной установки
- •2.5 Порядок проведения работы
- •2.6 Обработка опытных данных
- •2.7 Анализ результатов. Выводы по работе
- •Лабораторная работа №3 изучение режимов движения жидкостей
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Цель работы
- •3.3 Описание опытной установки
- •3.4 Порядок выполнения работы
- •3.6 Анализ результатов. Выводы по работе
- •Лабораторная работа №4 определение коэффициента гидравличсекого трения
- •4.1 Общие сведения
- •4.2 Цель работы
- •4.3 Методика опыта
- •4.4 Описание опытной установки
- •4.5 Порядок проведения работы
- •4.6 Обработка опытных данных
- •4.7 Анализ результатов. Вывод по работе
- •Лабораторная работа №5 определение коэффициента местного сопротивления
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Цель работы
- •5.3 Методика опыта
- •5.4 Описание опытной установки
- •5.5 Порядок проведения работы
- •5.6 Обработка опытных данных
- •5.7 Анализ результатов
2.3 Методика опыта
Лабораторная работа может выполняться на специализированной установке и универсальном стенде.
В первом случае в контрольных сечениях экспериментального участка при установившемся движении жидкости измеряются пьезометрические и полные напоры, во втором – только пьезометрические, с последующим вычислением полных напоров.
По опытным данным строится график напоров и проводится анализ изменения вдоль потока составляющих уравнения Бернулли.
2.4 Описание опытной установки
Принципиальная схема специализированной установки для изучения уравнения Бернулли приведена на рисунок 2.1. Она включает напорный резервуар, трубопровод с экспериментальным участком,
мерный бак. Экспериментальный участок - переменного сечения (плавное расширение переходит в плавное сужение), смонтирован горизонтально. В его пяти характерных сечениях установлены ниппели статического давления (для определения пьезометрического напора) и гидрометрические трубки (для определения полного напора), которые короткими резиновыми шлангами соединены с пьезометрами. Для снятия показаний последние снабжены сантиметровой шкалой. Расход воды в трубопроводе устанавливается вентилем и определяется объемным способом с помощью мерного бака.
Универсальный стенд (рисунок 2.2) имеет такую же конструктивную схему. Его отличительная особенность – наклонно установленный трубопровод с прозрачной вставкой из оргстекла в виде внезапного сужения - расширения. В контрольных сечениях экспериментального участка установлены ниппели статического давления, соединенные шлангами с пьезометрами.
2.5 Порядок проведения работы
а) напорный бак заполняют водой до постоянного уровня;
б) кратковременным открытием вентиля экспериментального трубопровода установку приводят в действие (2-3 раза) для удаления из нее воздуха. При закрытом вентиле уровень воды в пьезометрах должен быть одинаковый;
в) в трубопроводе устанавливают расход жидкости, обеспечивающий наглядность наблюдений, и для заданного режима определяют:
- показания пьезометра;
- время заполнения мерного бака.
2.6 Обработка опытных данных
При работе на специализированной установке по данным измерений вычисляют:
- средний за время опыта расход воды
Q = W/T, (2.2)
где W – объем мерного бака, заполняемый за время Т;
- среднюю по сечению скорость движения
= Q/, (2.3)
где – площадь поперечного сечения трубопровода;
- скоростной напор
а) по показаниям приборов
Н'ск = Н – Нп, (2.4)
где Н, Нп – соответственно полный и пьезометрический напоры;
б) по средней скорости
Нск = 2/2g, (2.5)
- потери напора между сечениями
h1-2 = Н1 – Н2 (2.6)
где Н1, Н2 – полные напоры в смежных сечениях.
Данные измерений и вычислений представляют в форме таблицы 2.1.
Таблица 2.1. Определение напоров
№ сечения |
Данные измерений |
Данные вычислений | |||||||
W, л |
Т, с |
Н, м |
Нп,м |
Q,л/c |
, м/с |
Н'ск, м |
Нск, м |
h1-2,м | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При работе на универсальном стенде расход Q и среднюю скорость находят аналогично. Затем вычисляют скоростной напор Нск=2/2g (принимают 1) и полный напор Н = Нп+Нск.
Результаты опыта представляют в форме таблицы 2.2.
Таблица 2.2. Определение напоров
№ сечения |
Данные измерений |
Данные вычислений | |||||||
W, л |
Т, с |
z, м |
Нп, м |
Q,л/c |
,м/с |
Нск, м |
Н, м
|
h1-2,м | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На миллиметровой бумаге вычерчивают схему экспериментального участка, наносят контрольные сечения и для них по данным таблицы 2.1 или таблицы 2.2 вертикально вверх в масштабе откладывают значения пьезометрического и полного напоров. Соединив концы отрезков, получают напорную и пьезометрическую линии.