- •Введение
- •1. Назначение
- •2. Основные технические данные
- •3. Устройство и принцип работы стенда
- •3. Обработка опытных данных
- •4. Вопросы для самопроверки
- •5. Протокол работы
- •Лабораторная работа № 2 Потери напора по длине в круглой трубе
- •1. Цель и содержание работы
- •2. Порядок проведения работы
- •3. Обработка опытных данных
- •4. Протокол работы
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Потери напора при внезапном расширении
- •1. Цель и содержание работы.
- •2. Порядок проведения работы
- •3. Обработка опытных данных
- •4. Протокол работы
- •2. Порядок измерений
- •3. Обработка опытных данных
- •4. Протокол работы.
- •5. Контрольные вопросы
3. Устройство и принцип работы стенда
Внешний вид стенда представлен на рисунке 1.
Схема гидравлического стенда представлена на рисунке 2.
Стенд выполнен в напольном исполнении.
В состав стенда входят:
Стол (1);
Щит пьезометров (2);
Впускной коллектор (3);
Ротаметры (4);
Напорная магистраль (5) с встроенной диафрагмой (6);
Бак (7) с насосом (7) и помпой (9);
Делительная воронка (10);
Комплект исследуемых модулей М1-М4.
Стол (1) представляет собой сварную раму, на которой закреплена столешница. К боковым сторонам рамы привёрнуты опорные стройки (11) со стяжкой (12), которые снимаются при транспортировании.
На поверхности стола (1) закреплены два ротаметра (4) Р1 и Р2, верхние фланцы которых с помощью трубопроводов подведены к напорной магистрали (5). Нижние фланцы ротаметров (4) через трубопроводную арматуру (вентили В1 и В2) соединены с насосом (8) Н1.
В напорную магистраль (5) вмонтирована мерная диафрагма (6), контрольные точки которой с помощью гибких трубок соединены с пьезометрическими трубками щита пьезометров (2).
Напорная магистраль (9) подведена к коллектору (3).
Щит пьезометров (2) установлен вертикально на задних стойках стола (1).
На щите пьезометров (2) расположены панель управления (13), четыре группы пьезометров (14-17), штатив с делительной воронкой (10) и панель для информации (18). На панели управления (13) размещены клавиши для включения сети, насоса Н1 и помпы Н2.
Каждая из четырёх групп пьезометров 14-17 состоит из прозрачных пьезометрических трубок, верхние концы которых объединены между собой общими коллекторами (19). В коллекторах (19) выведены гибкие сливные трубки с зажимам для выравнивания давлений в пьезометрах.
Нижние концы пьезометрических трубок каждой группы пьезометров соединены с соответствующими штуцерами диафрагмы (6) и штуцерами исследуемых модулей М1-М3.
Возле каждой пьезометрической трубки расположены измерительные линейки.
Первая группа пьезометров (14) состоит из двух пьезометрических трубок и соединена с диафрагмой (6), вторая группа (15) – из двух пьезометров соединена с модулем М1, третья группа (16) – из двенадцати пьезометров соединяется с модулем М2, четвёртая группа (17) – из одиннадцати пьезометров соединяется с модулем М3.
Впускной коллектор (3) может комплектоваться одним, двумя либо тремя модулями, из комплекта исследуемых модулей:
Модуль М1 – «Потери напора по длине в круглой трубе», представляющий собой круглую трубу, по длине которой расположен ряд отверстий, снабжённый штуцерами, для определения давлений в исследуемых сечениях;
Модуль М2 – «Потери напора на внезапном расширении», представляющий собой круглую трубу с участком местного сопротивления в виде внезапного расширения и имеющую ряд отверстий, снабжённых штуцерами для отбора давлений в исследуемых сечениях;
Модуль М3 – «Диаграмма Бернулли», представляющая собой круглую трубу с участком «трубы Вентури» и имеющую ряд отверстий, снабжённых штуцерами для отбора давлений в исследуемых точках.
Впускной коллектор (3) жестко закреплён на столешнице. В него вмонтированы три вентиля В8-В10, к которым через резьбовые втулки с помощью накидных гаек подсоединяются исследуемые модули.
Вход модуля (20) (М4- модуль «Режимы сечения») жестко закреплен на столешнице и подведен гибким шлангом к помпе (9) (Н2).
Модуль М4 – «Режимы течения» представляет собой круглую трубу с встроенной на входе капиллярной трубкой для подачи подкрашенной жидкости.
Капиллярная трубка модуля М4 через капельницу (21) с вентилем В7 соединена с делительной воронкой (10), в которую заливается подкрашенная жидкость.
Выходы модулей М1-М3 с помощью накидных гаек через резьбовые втулки соединены с выпускными вентилями В3-В6, к которым подведены сливные шланги. Выпускные вентили В3-В5 закреплены на столешнице и имеют возможность легко демонтироваться для быстрой замены исследуемых модулей.
Модули М1-М3 представляют собой прозрачные трубки, выполненные из оргстекла. На входе и выходе каждого модуля установлены резиновые уплотнительные кольца.
Контрольные точки модулей, установленных в коллектор (3), через штуцера соединены гибкими трубками с соответствующими группами пьезометров 15-17 на щите пьезометров (2).
На поверхности стола (1), под модулями помещён поддон, выполненный из стекла.
Подготовка стенда к работе и работа на нём проводится в соответствии с паспортом ГД ПС
Рис. 1. Внешний вид стенда
Рис. 2. Схема гидравлического стенда
Лабораторная работа № 1
Диаграмма уравнения Бернулли
1. Цель и содержание работы
Работа заключается в построении для трубы Вентури по экспериментальным данным диаграммы уравнения Бернулли, демонстрирующей закон сохранения энергии в потоке вязкой жидкости и представляющей собой графики перераспределения потенциальной и кинетической энергии, а также потерь напора (удельной механической энергии).
2. Порядок выполнения измерений
Работа проводится на модуле М3. Структурная схема представлена на рисунке 3.
Рис. 3. Диаграмма Бернулли
Для выполнения работы необходимо:
убедиться, что вентили В9 и В10 закрыты, а вентиль В8 открыт;
включить насос Н1 на панели управления;
установить необходимый расход воды с помощью вентиля В1 и выходного вентиля В5, не допуская перелива воды через пьезометры;
достигнув установившегося течения произвести замеры и записать показания ротаметра и всех пьезометров в протокол работы.