8.3Опис лабораторної установки

Установка складається (Рисунок 11 .12) із напірного баку (1) і трубопроводу з вмонтованими на ньому місцевими опорами (кутника 3, різкого по­вороту 4, плавного повороту 5, вентиля 6, раптового розширення 7, діафрагми 8 і раптового звуження 9).

По обидві сторони кожного із місцевих опорів є два відводи, які сполучені з п'єзометричними трубками, за допомогою яких вимі­рюються фактичні втрати напору в місцевих опорах. Швидкість течії води в трубопроводі регулюється вентилем 10. Вимірювання витрати проводиться об'ємним способом за допомогою мензурки 11.

8.4Виконання роботи

8.4.1Напірний бак заповнюється водою до повного рівня.

8.4.2Відкривши вентилі 2 і 10, пропускають по трубопроводу воду до тих пір, поки трубопровід і всі п'єзометричні трубки не звіль­няться від повітря.

8.4.3Відсутність повітря в системі характеризується положенням рівнів в п'єзометричних трубках на однаковій висоті при закритому вентилі 10.

8.4.4Напір на початку трубопроводу підтримується сталим.

8.4.5При різних швидкостях течії вимірюється витрата води об’ємним способом за допомогою мензурки і покази п'єзометрів.

8.5Дані місцевих опорів

8.5.1Кутник: d = 15,7 мм.

8.5.2Плавний поворот: діаметр труб мм, кут повороту - 90°, радіус повороту - 80 мм.

8.5.3Вентиль: .

8.5.4Раптове розширення: мм, мм.

8.5.5Діафрагма: внутрішній діаметр труби мм. Діаметр отвору діафрагми = 16 мм.

8.5.6Раптове звуження: мм, мм.

Рисунок 11.12 – Схема установки

8.6Обробка результатів вимірювань

8.6.1Витрата визначається об'ємним способом

, (11.63)

де - об'єм рідини в мензурці; - час заповнення даного об'єму.

8.6.2Середня швидкість визначається із рівняння

, (11.64)

де Q - об'ємна витрата; S- площа поперечного перерізу трубо­проводу.

Швидкість потоку знаходять за діаметром трубопроводу за місце­вим опором.

8.6.3Дослідне значення коефіцієнтів місцевих опорів знаходять за формулою

. (11.65)

Втрати напору в місцевих опорах дорівнюють різниці показів п'єзометрів, що під’єднані до і після місцевого опору (11.5), а якщо діаметри труби до і після місцевого опору різні, то крім різниці показів п'єзометрів, необхідно враховувати швидкісні напори (11.6).

8.6.4Знаходять коефіцієнти місцевих опорів, користуючись до­відниками.

Для раптового розширення теоретичне значення коефіцієнта визначають за формулою (11.3).

8.6.5Одержані результати порівнюються між собою і заносяться в протокол.

8.6.6Для ламінарного режиму за двома значеннями коефіцієнтів місцевих опорів, які одержані при різних швидкостях, визначаються величини А і В у формулі (11.4), дається оцінка впливу числа Рейнольдса на коефіцієнти місцевих опорів.

Таблиця 11.10 – Результати вимірювань та обчислень

Назва місцевого опору	№ досліду	Об’єм рідини в мензурці V, см3	Час заповнення , с	Об`ємна витрата Q, см3/c	Число Рейнольдса Re	Різниця показів п’єзомет­рів h, см	Коефіцієнт місцевого опору 
							дослідн.	табличн.
1. Кутник
2. Різкий поворот
3. Плавний поворот
4. Вентиль
5. Раптове розширення
6. Діафрагма
7. Раптове звуження

8.7Контрольні питання

8.7.1Чим обумовлюються втрати напору в місцевих опорах?

8.7.2В чому полягає принцип накладання втрат?

8.7.3Що таке еквівалентна довжина місцевих опорів? Як її визначити?

Лабораторна робота № 9 Дослідження процесу витікання рідини з посудин через отвори і насадки при постійному напорі

9.1Мета роботи

Визначення дослідним шляхом числових значень коефіцієнтів витрати, швидкості, стиснення струмини та опору при витіканні рідини через отвори (насадки). Побудова за даними дослідів траєкторії струмини. Дослідження впливу режиму руху на параметри витікання.

9.2Основні теоретичні положення

Витрата рідини при витіканні її з відкритої посудини при постійному напорі через отвори і насадки в атмосферу, визначається за формулою:

, (12.66)

де  – коефіцієнт витрати; S – площа вихідного перерізу отвору (насадки); H – напір над центром отвору (насадки).

Дійсна швидкість витікання рідини рівна:

, (12.67)

де _теор – теоретична швидкість витікання рідини;  – коефіцієнт швидкості, який залежить від коефіцієнта опору отвору (насадки) при витіканні :

. (12.68)

Коефіцієнт витрати і швидкості пов’язані між собою співвідношенням:

, (12.69)

де  = S_c/S_о – ступінь стиснення струмини (S_c – площа струмини, S_о – площа отвору або вихідного перерізу насадки).

Для більшості насадок, за умови нормального режиму витікання, S_c = S_о, і тоді  = 1, а .

Траєкторія струмини рідини, яка витікає з посудини через отвори (насадки) в боковій стінці, описується рівнянням:

, (12.70)

де x і y – координати точки траєкторії струмини.