Описание лабораторной установки.

Принципиальная схема лабораторной установки представлена на рис. 2.1.

Рис.2.1. Схема экспериментального стенда.

Установка состоит из сварного бака 1, служащего одновремен­но основанием установки; напорного резервуара 2; канала переменно­го сечения 3; центробежного насоса 4 с электродвигателем 5. Основным элементом установки является труба переменного сече­ния 3, закрепленная наклонно. Для иллюстрации изменения геометри­ческой высоты расположения канала, в начальном и конечном сечениях трубы имеется линейки 6,7. При этом уровнем нулевого отсчета является плоскость крышки 8 сварного бака I. В пяти сечениях канала 3 размещены по две трубки. Левая трубка 9 является измерителем статического напора (пьезометрическая трубка), правая трубка 10 - измерителем полного напора (трубка Пито). Вдоль трубок имеются шка­лы 11 для определения величины скоростного напора. При выполне­нии лабораторной работы фиксируется положение линии полного давле­ния 12, а также положение пьезометрической линии 13 путем установ­ки кареток 14 по уровню воды в трубках. Визуализация потока жидкости, протекавшей в канале переменного сечения, достигается за счет прозрачной стенки, выполненной из органического стекла.

Создание постоянного подпора жидкости в канале осуществляется с помощью регулирующего вентиля 15, установленного на линии 16 слива жидкости; регулирование скорости жидкости в ка­нале обеспечивается с помощью вентиля 17.После проведения опытов вода может быть слита из бака I через вентиль 18.

Порядок проведения опытов и обработка полученных результатов

Перед началом опытов необходимо включить насос 4 и заполнить водой напорный резервуар 2 до заданного уровня. После заполнения напорного резервуара водой следует плавко приоткрыть регулировоч­ный вентиль 17, который предварительно должен быть закрыт. Затем, вентилем 15 отрегулировать перелив воды в напорном резервуаре таким образом, чтобы в наклонном канале 3 установился желательный режим опыта. Режимы опытов рекомендуется выбирать такими, чтобы скоростной напор в наиболее узком сечении канала находился в пределах 50-150 мм. При проведении опыта нужно следить за тем, чтобы в рабочем отсеке напорного резервуара обеспечивался перелив воды в сливную трубу (постоянный напор при проведении опыта).

Сопоставление положений линий полного капора и пьезометри­ческих линий производятся при 3-х различных расходах жидкости через канал, значения которых устанавливаются с помощью вентилей 15 и 17.

Результаты опытов заносятся в таблицу 2.1.

При расчётах коэффициенты Кориолиса можно принять равным 1 (небольшие скорости движения жидкости и малые живые сечения канала).

Таблица 2.1.

Номер режима. Напор в баке (м)	Номер сечения	Zi	∆h (правый пьезометр)	∆h (левый пьезометр)	∆ Z1- i (i от1 до5)	V2/2g	P/ρg	hтр(1-i) (i от1 до5)	V
		м	м	м	м	м	м	м	м/с
1. Н=	1				-			-
	2
	3
	4
	5
2. Н=	1				-			-
	2
	3
	4
	5
3. Н=	1				-			-
	2
	3
	4
	5

При расчётах:

- h_тр равняется разности показаний правых пьезометров в сечениях канала;

- P/ρg=∆h(левый пьезометр) + ∆ Z_{1- i} ;

- Vнаходится из известной величиныV²/2g=∆hправый пьезометр) -∆h((левый пьезометр)

Рис.2.2 Построение пьезометрических графиков.

По данным таблицы 2.1 строятся пьезометрические графики течения жидкости в канале переменного сечения. Пример графиков приведён па рисунке 2.2.