3. Описание экспериментальной установки

Устройство экспериментального стенда показано на рис.4.

Стенд состоит из трубы 2 , по длине которой имеется сужение проходного сечения. Труба подсоединена к емкости 1 с водомерной трубкой 4. Для изменения скорости потока в трубе 2 установлен кран 5. Емкость 6 служит для приема выливающейся из трубы воды.

Рис.4

С помощью крана 3 в емкость 1 добавляется вода для обеспечения в трубе установившегося движения. Установившееся движение воды в трубе будет при условии равенства расходов в кранах 5 и 3. Свидетельством об установившемся движении в трубе 2 является постоянство уровня в водомерной трубке 4.

В характерных сечениях трубы (Ι-Ι, ΙΙ-ΙΙ, ΙΙΙ-ΙΙΙ) установлены трубки Пито. Трубки «П» являются пьезометрами, а «С» - скоростными трубками.

4. Порядок выполнения работы

1. Записать в рабочую тетрадь название работы и задание.

2. Изучить основы теории. Записать в тетрадь уравнение 3 и расшифровать его члены.

3. Зарисовать схему рис.2 и записать формулы 5, 6, 7 и 8.

4. Зарисовать схему рис.3 и записать формулы 13 и 14.

5. Зарисовать табл.1 и табл.2 и приступить к работе на экспериментальном стенде.

6. Открыть кран 3 полностью и наполнить водой емкость 1.

7. Открыть кран 5 и, регулируя в нем расход, установить постоянный уровень в водомерной трубке 4. При этом в трубе 2 будет установившееся движение жидкости. К выполнению замеров можно приступать, если уровень в трубке 4 за 10секунд будет изменяться не более, чем на 5мм.

8. Подставить под кран 5 мерную емкость и замерить по секундомеру время ее наполнения. Одновременно измерить уровни воды в водомерной трубке 4 (H₀) и во всех трубках П и С. Результаты замеров занести в табл.1.

9. Уменьшить последовательно 2 раза открытие крана 3 примерно по четверти оборота и повторить каждый раз п. п. 4.2 и 4.3. данного раздела работы.

10. Замерить длины участков трубы (рис.1) 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6 и расстояния от емкости 1 до трубок П₁, П₂, П₃. Результаты занести в табл.2.

11. По данным табл.2 и табл.1 нарисовать в произвольном масштабе схему исследуемого потока жидкости, линию полного напора и пьезометрическую линию, ориентируясь на схему рис.1. Графики напоров выполнить только для одного замера. Для этого из табл.1 взять результаты замера, при котором уровень в водомерной трубке 4 (H₀) был максимальным.

12. Определить графически потери напора h₁, h₂, h₃. Результаты занести в табл.1.

13. Определить расход воды в трубе, пользуясь формулой Q =W/t, где W – объем мерной емкости, а t –время ее наполнения.

14. Рассчитать внутренний диаметр трубы в сечении ΙΙ-ΙΙ, пользуясь формулами 6, 7 и 8, имея в виду, что h = С₂ – П_2.. Расчет выполнять для всех замеров. Результаты занести в табл.1.

15. Определить константу C расходомера Вентури по формуле 14, имея в виду, что h_П = П₁ – П₂. Расчет выполнять для всех замеров.

16. Рассчитать среднее значение Q, d₂, С. Результаты занести в табл.1.

Таблица 1

№ п.п

H0 мм

П1 мм

С1 мм

П2 мм

С2 мм

П3 мм

С3 мм

t с

h1 м

h2 м

h3 м

Q м3/с

d2 мм

C

1

2

3

Среднее значение

Таблица 2

Участок трубы	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	до П1	до П2	до П3
Размер, мм