- •Гидрогазодинамика
- •Оглавление
- •Введение
- •Общие правила техники безопасности
- •Методы исследования в гидрогазодинамике
- •Ошибка каждого измерения будет:
- •Средняя ошибка результата
- •Лабораторная работа 1. Изучение физических свойств жидкости
- •1.1 Цель работы
- •1.2 Задачи работы:
- •1.3 Краткие теоретические сведения
- •1.4 Описание устройства
- •1.5 Задание для выполнения работы
- •1.5.1 Определение коэффициента теплового расширения жидкости
- •1.5.2 Измерение плотности жидкости ареометром
- •1.5.3 Определение вязкости вискозиметром Стокса
- •1.5.4 Измерение вязкости капиллярным вискозиметром
- •1.5.5 Измерение поверхностного натяжения сталагмометром
- •1.5 Контрольные вопросы
- •Лаборатоная работа 2. Измерение давления
- •2.1 Цель работы
- •2.2 Задачи работы
- •2.3 Краткие теоретические сведения
- •2.4 Описание экспериментальной установки
- •2.7 Контрольные вопросы
- •3.1 Цель работы
- •3.2 Задачи работы
- •3.2 Краткие теоретические сведения
- •3.4 Погрешности измерения. Оценка точности измерения
- •3.5 Описание экспериментальной установки гв-1
- •3.6 Задание для выполнения работы
- •3.6.1 Измерение избыточного давления в воздушной области воздушного резерва
- •3.6.2 Измерение вакуума в воздушной области основного резервуара
- •3.7 Обработка экспериментальных данных
- •3.8 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 4. Экспериментальное изучение уравнения бернулли
- •4.1 Цель работы
- •4.2 Задачи работы
- •4.3 Краткие теоретические сведения
- •4.4 Описание измерительных приборов и установки
- •4.4 Задание для проведения работы
- •4.6 Обработка опытных данных
- •4.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5. Изучение структуры потоков жидкости
- •5.1 Цель работы
- •5.2 Задачи работы
- •5.3 Краткие теоретические сведения
- •5.4 Описание устройства
- •5.5 Задание для выполнения работы
- •Лабораторная работа 6. Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости
- •6.4 Описание установки
- •6.5 Задание для выполнения работы
- •6.6 Порядок вычислений
- •6.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 7. Определение коэффициента сопротивления прямой водопроводной трубы
- •7.1 Цель работы
- •7.2 Задачи работы
- •7.3 Краткие теоретические сведения
- •7.4 Описание опытной установки
- •7.5 Задание для выполнения работы
- •7.6 Обработка результатов опыта
- •7.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8. Определение коэффициентов местных сопротивлений
- •8.1 Цель работы
- •8.2 Задачи работы
- •8.3 Краткие теоретические сведения
- •8.4 Описание установки
- •8.5 Задание для выполнения работы
- •8.6 Обработка опытных данных
- •Лабораторная работа 9. Определение коэффициента расхода и тарировка трубы вентури
- •9.4 Описание установки
- •9.5 Задание для выполнения работы
- •9.6 Обработка опытных данных
- •Лабораторнаяработа 10. Определение коэффициента сжатия, расхода, скорости и сопротивления для малого отверстия в тонкой стенке
- •10.4 Описание установки
- •10.5 Задание для выполнения работы
- •10.6 Порядок вычислений
- •Лабораторная работа 11. Определение коэффициента расхода при истечении жидкости через насадки
- •11.4 Описание установки
- •11.5 Задание для выполнения работы
- •11.6 Порядок вычислений
- •Лабораторная работа 12. Изучение циркуляционног обтекания тел с помощью эгда
- •12.4 Задание для выполнения работы
- •12.5 Описание лабораторного стенда
- •12.6 Порядок проведения работы
- •12.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 13. Кавитационные испытания центробежного насоса
- •13.1 Цель работы
- •13.2 Задачи работы
- •13.3 Краткие теоретические сведения
- •13.4 Описание установки
- •13.5 Задание для выполнения работы
- •13.6 Обработка экспериментальных данных
- •Лабораторная работа 14. Испытание центробежных насосов при параллельном и последовательном включении их в одну сеть трубопроводов
- •14.4 Описание установки
- •14.5 Задание для выполнения работы
- •14.6 Обработка экспериментальных данных
- •Лабораторная работа 15. Энергетические испытания шестеренного насоса
- •15.4 Описание установки
- •15.5 Задание для выполнения работы
- •15.6 Обработка экспериментальных данных
- •15.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 16. Кавитационные испытания шестеренного насоса
- •16.1 Цель работы
- •16.2 Задачи работы
- •16.3 Краткие теоретические сведения
- •16.4 Описание установки
- •16.5 Задание для выполнения работы
- •16.6 Обработка экспериментальных данных
- •16.7 Контрольные вопросы
10.4 Описание установки
Установка для изучения истечении жидкости из малого отверстия в тонкой стенке (рис. 10.2) состоит из напорного бака 1, в нижней части которого сделано гнездо; закрываемое при помощи клапана 2. В гнездо могут быть вставлены и закреплены специальными гайками пластины, имеющие отверстия различной формы.
Расход воды регулируется краном 3. Слив 4 служит для создания постоянства напора .
Положение уровня жидкости в баке определяется по водомерному стеклу 5, нуль шкалы которого совмещен с центром отверстия.
Для измерения координат точек вытекающей струи служит горизонтально расположенная линейка с делениями и ползунком.
Ползунок имеет градуированный на миллиметры вертикально перемещающийся стержень, оканчивающийся иглой. Диаметр струи измеряется штангенциркулем. Расход жидкости измеряется объемным способом.
Рисунок 10.2 – Схема установки
10.5 Задание для выполнения работы
1. В гнездо сосуда 2 (рис. 10.2) установить пластинку с круглым отверстием, диаметр которого предварительно измерить.
2. Напорный бак при закрытом клапане заполнить водой до слива. Подачу жидкости в бак регулировать так, чтобы во время опыта, для поддержания постоянства напора, беспрерывно работал слив.
3. Измерить напор воды в баке по водомерному стеклу.
4. Струю жидкости после открытия клапана 2 направить в мерный бак, измерить объем воды и время наполнения по секундомеру. Опыт повторить 3–4 раза.
5. Измерить координаты струи x и y в двух произвольно взятых сечениях.
6. Измерить диаметр струи в сжатом сечении.
7. В гнездо бака поочередно вставить пластины с вырезами круглого, квадратного и треугольного сечений и продемонстрировать явление инверсии струи для этих сечений.
Все измерения, сделанные в процессе эксперимента, заносятся в соответствующие графы отчета прилагаемой формы (табл. 10.1).
Таблица 10.1
Замеренные величины
№ опытов |
Координаты струи |
Диаметр струи в сжатом сечении dc |
Объем мерного бака W |
Время наполнения t |
|||
x1 |
x2 |
y1 |
y2 |
||||
см |
см |
см |
см |
мм |
л |
сек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10.6 Порядок вычислений
Действительный расход воды определить по формуле:
.
Теоретический расход воды:
,
где:
.
Коэффициент расхода:
.
Коэффициент сжатия:
,
где dc и d – диаметр струи в сжатом сечении и отверстии.
Коэффициент скорости по измеренным координатам траектории струи равен:
.
Значение коэффициента сопротивления отверстия :
Значение коэффициентов, , , и полученные из опыта, сравнить с табличными данными.
Все результаты вычислений и сравнений заносятся в соответствующие графы отчета прилагаемой формы (табл. 10.2, 10.3, 10.4).
Таблица 10.2
Вычисленные величины
№ опытов |
Разность координат струи |
Расход |
Скорость течения |
|||
|
|
теоретический QT |
из опыта Qд |
теоретическая |
из опыта |
|
см |
см |
м3/с |
м3/с |
м/с |
м/с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.3
Сравниваемые величины
Коэффициент |
|||||||
|
|
|
|
||||
из опыта |
табличный |
из опыта |
табличный |
из опыта |
табличный |
из опыта |
табличный |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 10.4
Отклонение опытных данных от табличных коэффициентов , , ,
|
|
|
|
% |
% |
% |
% |
|
|
|
|
10.7 Контрольные вопросы
1. Что называется коэффициентом сжатия струи?
2. С какой целью определяется коэффициент расхода отверстия?
3. В чем смысл инверсии струи?