- •Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Гидравлика»
- •К 24 Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Гидравлика». /сост. Карманчиков а.И., Ижевск: Изд. «Удмуртский университет», 2011. 75 с.
- •Содержание
- •Введение
- •Правила выполнения лабораторных работ
- •Методические указания к лабораторной работе № 1 (гд-1) изучение действия основного закона гидростатистики
- •1.2. Описание лабораторных установок и указания по проведению измерений гидростатического давления.
- •1.2.1 Описание установки гд-1
- •Контрольные вопросы
- •Методические указания к лабораторной работе № 2 (гд-3) Исследование уравнения Бернулли для несжимаемых жидкостей
- •Задание на выполнение работы
- •Общие сведения
- •Описание лабораторной установки и указания по проведению исследований.
- •1.3.3. 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.
- •2.3.2. Порядок выполнения опытов
- •2.3.3. Указания и обработка результатов измерений к выполнению расчётов.
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Методические указания к лабораторной работе № 4 (гд-5) Определение потерь напора в местных гидравлических сопротивлениях при течении жидкости в гидросхемах.
- •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.
- •Методические указания к лабораторной работе № 5
- •1. Лабораторная работа по определению коэффициента местного сопротивления в коленах (внезапных поворотах)
- •2. Лабораторная работа по определению коэффициента местного сопротивления для внезапного расширения потока.
- •Контрольные вопросы.
- •Методические указания к лабораторной работе № 5 (гд-7) «истечение жидкости через отверстия и насадки»
- •3.1. Основные сведения.
- •3.1.1. Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке.
- •3.1.2. Истечение жидкости через большие отверстия.
- •3.1.3. Истечение жидкости через насадки
- •3.1.4. Истечение при переменном напоре.
- •3.1.5. Форма и траектория струи, инверсия.
- •3.2. Описание лабораторной установки и указания по проведению экспериментальных исследований истечения жидкости через отверстия и насадки.
- •3.2.1. Описание установки.
- •3.2.2. Указания к проведению работы по исследованию истечения воды через отверстия и насадки.
- •3.2.3. Обработка результатов измерений.
- •3.3. Контрольные вопросы и задания.
- •426034, Ижевск, Университетская, 1, корп. 4.
-
Описание лабораторной установки и указания по проведению исследований.
-
Лабораторная установка.
-
Установка для исследования уравнения Бернулли состоит из расходного (напорного) бака 1; рабочего участка, представляющего наклонную круглую трубку переменного сечения 2, в трех створах которой установлены попарно пьезометрические 3 и скоростные трубки 4, сливного 6 баков. Открытием вентиля 7 осуществляется подача воды из водопровода 8 в бак 1, уровень жидкости определяется по воданомерному стеклу 9. Скорость движения воды в рабочем участке трубы регулируется запорным вентилем 10. слив жидкости осуществляется через сливной бак 5 открытием вентиля 11. Переключением слива воды и мерный бак осуществляется рычагом 12, связанным с направляющей воронкой 13. Определения расхода осуществляется объемным методом по воданомерному стеклу 14, тарированному в литрах жидкости.
-
Порядок выполнения измерений
1. Заполнить водой напорный бак 1 до заданного уровня Н.
2.Совместным открытием вентилей7 и 10 добиться установившегося движения воды в рабочем участке, т.е. постоянного уровня воды в баке 1 ( Н= const).
3. Переключить слив воды на мерный бак 6 и объемным методом определить расход воды,где W- оббьем воды, поступившей в мерный бак за время t.
4. В процессе выполнения работы следует определить температуру воды.
5. Снять показания пьезометров и скоростных трубок во все трех сечениях и занести в протокол испытаний. при этом следует иметь в виду, что отсчет по шкале приборов ведется от линии сравнения 0-0 а , следовательно, показания пьезометров дают нам величину гидростатического напора (Z+P\), а скоростных трубок полного напора .
Примечания: 1) величины определены от плоскости 0-0 показанной на установке, и приведены на панели установки; 2) диаметры трех сечений трубопровода указанны на панели установки, геометрический уклон и длины участков трубы определяются измерениями: 3) так как на данной установке практически наиболее часто наблюдается турбулентный режим течения, то носик скоростной трубки установлен на расстоянии r = 0.7
6.Изменить (увеличить) расход воды Q и повторить работы по п. 1-5 три раза.
1.3.3. Указания к обработке результатов измерений и выполнению расчетов.
При обработке результатов измерений осуществляются расчеты всех параметров, представленных в протоколе испытаний.
1, По разнице показаний динамических (скоростных) и пьезометрических трубок определяется скоростной напор , по которому находится величина средней скорости потока V.
2, Определяется расход Q , расходная скорость V,число Рейнольдса RE и режим течения.
3, Коэффициент Кориолиса L , характеризующий неравномерность распределения скоростей движения частиц жидкости по живому сечению потока, принимается равным при турбулентном режиме L =1,05-1.1, а при ламинарном – L = 0,2.
4, По значениям строится пьезометрическая линия и по значениям - линия полных напоров.
примечание. Построение графиков пьезометрической и напорной линии производится следующим образом: на миллиметровой бумаге изображается исследуемый участок трубопровода в следующем маштабе: горизонтальный 1:20 (1 см- 2 мм), а вертикальный 1:10 (1 см-1 мм). В сечениях по вертикали откладываются величины статических и скоростных напоров, как показано на рис. 1.1. статические напоры соединяются пунктирной линией, а напорная линия- сплошной. Все напоры следует обозначать. Местные сопротивления не учитывать.
5, Потери напора между сечениями определяются как разность полных удельных энергий ( например, между сечениями 1 и 2):
Построение линии дают представление о перераспределение энергии согласно уравнению Бернулли ( переходе потенциальной в кинетическую и наоборот) в соответствии с изменением живого сечения потока.
6, Определить погрешности измерений величин напоров пьезометрической и скоростной трубками по сравнению с расчетом по расходной скорости.
Фото 2 Установка ГД-3