- •Министерство образования и науки Украины Запорожская государственная инженерная академия
- •Содержание
- •Лабораторная работа №1 Истечение жидкости чрез отверстия и насадки
- •Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Исследование поля скоростей при движении жидкости в трубах
- •Теоретические сведения
- •Анемометры
- •Гидродинамические трубки
- •Описание установки и проведения опыта
- •Порядок выполнения опыта
- •Обработка результатов и построение эпюр скоростей
- •Лабораторная работа №3 Определение времени опорожнения сосуда
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №4 Определение эквивалентной шероховатости трубопровода.
- •Теоретические сведения
- •Лабораторная работа № 5. Определение коэффициента скорости, сжатия и сопротивления при истечении жидкостей через отверстия и насадки.
- •Лабораторная работа №6 Построение пьезометрической линии при фильтрации жидкости через пористую среду.
- •Контрольные вопросы.
- •Лабораторная работа №7 Определение коэффициента фильтрации
- •Лабораторная работа №8 Исследование турбулентной фильтрации
- •Описание установки
- •Обработка результатов экспериментов
- •Метод наименьших квадратов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №9 Экспериментальное изучение свободной затопленной струи
- •Теоретические сведения
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы и обработка результатов эксперимента
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №10 Исследование поля скоростей в свободной затопленной струе
- •Порядок выполнения работы и обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
Описание установки
Установка представляет собой неподвижный кронштейн 1 (рис. 9.2.) со сменной насадкой 2 и подвижным кронштейном 3 с прикрепленной к нему трубкой Пито 4, которая соединена с микроманометром 5. Трубка Пито 4 перемещается в вертикальном и горизонтальном (осевом) направлениях, что позволяет исследовать распределение скоростей в данном поперечном сечении струи. Установка укомплектована тремя видами насадок: цилиндр, диффузор ( с углом раскрытием 70) и конфузор.
затопленной струи.
Порядок выполнения работы и обработка результатов эксперимента
Подготовить микроманометр к работе.
Подавая сжатый воздух в цилиндрический насадок, с помощью трубки Пито измерит динамический напор на различных расстояниях от края цилиндрического насадка вдоль оси струи ( не менее пяти размеров), повторяя каждое измерение не мене 3 раз.
Повторить опыт п.2 для диффузора.
Повторить опыт п.3 для конфузора.
По значениям динамического давления, используя формулу
, (9.9)
определить значение umax(x) для каждой из насадок, где - показания микроманометра; - угол наклона шкалы манометра.
Пользуясь методом Стьюдента, рассчитать доверительные интервалы для значений umax (приложение Б).
Данные занести в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 – Результаты замеров
№ п/п |
Вид насадки |
Расстоя-ние вдоль оси струи х, м |
Показания микро-манометра , м |
Значение осевой скорости u, м/с |
Довери-тельный интервал показаний манометра
|
Довери-тельный интервал скорости
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Построить график зависимости umax(x), нанеся доверительны интервалы .
Линеаризовать график umax(х) построив его в виде зависимости umax =umax , и определить постоянную С для каждого типа насадок и как тангенс угла наклона графика коси абсцисс.
В выводе к лабораторной работе отметить, соответствует ли характер графика теоретическому, сравнить зависимость umax=u(x) и umax= u , а так же постоянные С для различных насадков. Оценить влияние погрешности опыта.
Контрольные вопросы
Понятие свободной затопленной струи.
Структура свободной струи и ее компоненты: ядро, полюс, изотахи, границы.
Зависимость осевой скорости оси от расстояния вдоль оси.
Лабораторная работа №10 Исследование поля скоростей в свободной затопленной струе
Цель работы- опытным путем изучить поле скоростей в свободных затопленных струях, истекающих из различных типов насадок.
Теоретические сведения и описание установки приведены в лабораторной работе №9
Порядок выполнения работы и обработка экспериментальных данных
Установить трубку Пито на расстояние x = 5 см от края насадки на оси струи.
Подключить подачу воздуха.
Перемещая трубку Пито вдоль штатива, с помощью микроманометра измерить динамическое давление в струе не менее шести раз с таким расчетом, чтоб поучить значение скорости на оси струи и определить ее границы, где скорость равна нулю.
Установить трубку Пито последовательно на расстоянии x = 10, 15, 20, 25 см и выполнить измерение, указанные в п. 3, не менее шести раз в вертикальном направлении.
По значениям динамического давления рассчитать соответствующее значение скорости воздуха по формуле
, (10.1)
где - показания микроманометра;
, - плотность соответственно воздуха и спирта;
- угол наклона шкалы микроманометра.
Данные занести в таблицу 10.1
Таблица 10,1 – Результаты замеров
№ п/п |
Тип насадки |
Координата трубки Пито вдоль оси ох х, м |
Координата трубки Пито вдоль оси oy y,м |
Показания микроманометра , м |
Скорость u, м/с |
Доверительный интервал скорости
|
7. На миллиметровке, выбрав удобный масштаб, построить поле скоростей в свободной струе подобно рис 9.1.
8. Построить границы струи и построением определить его плюс.
9. Сделать вывод о форме, границах струи, местоположение ее плюса; проанализировать распределение скоростей в струе.