Порядок выполнения работы

1. Переключить насос в режим минимального расхода (положение I). Включить насос в однофазную сеть 220В.

2. Погрузить торцевой край зонда на 1-5 мм под свободную поверхность воды в области канала. Выполнить несколько измерений осредненного поля скоростей без угловой коррекции при нескольких положениях датчика α от -45 до 45 градусов относительно нормали к поверхности воды. Заполнить 3 столбец таблицы 2.1. Сохранить файлы с профилями скорости и эхо-сигналов.

Таблица 2.1.

1	2	3	4	5	6
№ п.п.	α,°	Среднее значение касательных скоростей в профиле, м/с	Поправка средней скорости, м/с	Заданный расход, м3/с	Расчетная средняя скорость, м/с
1	-45
2	0
3	15
4	30
5	45

3. Выключить насос. Установить трамплин в упоры в средней части канала. Включить насос в положении I. Найти такое положение датчика, чтобы акустический луч проходил через формирующийся за трамплином вихрь. Сохранить файл со знакопеременным профилем скорости.

4. Продолжить измерения 3. Осуществить запись временной карты профиля скорости за 5-10 секунд. Оценить величину турбулентных пульсаций скорости. Определить зону максимальной турбулентности.

5. Нанести на торцевой конец зонда гель на водной основе. Поместить зонд под небольшим углом относительно нормали на внешней поверхности стенда в плоскости входного отверстия насоса (за соединением шланга и стенда). Выполнить измерения осредненного параболического профиля скорости при различном расходе насоса (положения I, II, III). Заполнить 3 столбец таблицы 2.1.Сохранить файлы с профилями скорости.

Таблица 2.2.

1	2	3	4
Режим насоса	Паспортный расход, м3/с	α,°	Расчетный расход, м3/с
I
II
III

Задания

1. По измерениям в пункте 2 порядка выполнения работы рассчитать угловую поправку на профиль скорости и соответствующую среднюю скорость. Рассчитать среднюю скорость в канале, исходя из паспортного расхода насоса. Заполнить 4, 5, 6 столбцы таблицы 2.1.

2. На основании полученных измерений профиля скорости в пункте 5 порядка выполнения работы, выполнить приближенный расчет расхода насоса во всех режимах. Профиль скорости принять осесимметричным. Заполнить 2 и 4 столбцы таблицы 2.2.

Контрольные вопросы

1. Физический смысл эффекта Доплера. Расчета скорости по изменению частоты.

2. Принцип эхолокации. Как определить расстояние до дна канала в измерениях в пункте 2 порядка выполнения работы по профилю эхо-сигнала. Чему соответствуют скорости в профиле за точкой соответствующей положению стенки.

3. Какую составляющую компоненты скорости показывают измерения при использовании одного измерительного зонда. Как в этом случае рассчитать модуль вектора скорости?

4. Возможно ли при сложном характере течений осуществить измерения векторного поля скоростей [v_x, v_y, v_z](x)?

5. Характер распространения звука в жидких и газообразных средах. Особенности и ограничения при измерениях через твердую, жидкую и газообразную промежуточную среду.

6. Теорема Котельникова (Найквиста). Возникающие вследствие этого ограничения на пространственные и временные разрешения измерений при применении доплерометрии.

7. Расчет расхода при известном профиле скорости.