8.3. Лабораторная установка
Экспериментальная установка, показанная на рис. 8.6, состоит из напорного бака 2 и мерного резервуара 3. В торцевой стенке напорного бака, питающегося от городского водопровода 12, устроено гнездо 1. Гнездо состоит из короткой трубы с внутренним упором для съемных диафрагм и насадок. Изнутри напорного бака гнездо перекрывается затвором 8. Напор истечения устанавливается по пьезометру 5 и поддерживается на постоянном уровне с помощью клапана 4. Количество воды, поступающей в бак, определяется по пьезометру 6. Координаты оси струи 7 измеряются по горизонтали с помощью шкалы 10; по вертикали – с помощью шкалы 11, закрепленной на ползуне 13.
Рис. 8.6. Схема лабораторной установки: 1 – гнездо; 2 – напорный бак; 3 – мерный резервуар; 4 – клапан; 5, 6 – пьезометры; 7 – струя; 8 – затвор; 9 – выпускное отверстие; 10, 11 – шкалы; 12 – водопровод; 13 – ползун
8.4. Порядок выполнения работы
Установить исследуемую диафрагму с отверстием или насадок.
Установить напор истечения и поддерживать его постоянным в течение опыта при помощи клапана 4.
Отрыть затвор 8, поворотом ручки на 90о по часовой стрелке.
Зафиксировать показание пьезометра 6 и включить секундомер.
Произвести измерение координат оси струи в трех точках.
По окончании опыта продолжительностью не менее 60 с зафиксировать показание пьезометра 6 и остановить секундомер.
Изменить напор истечения и повторить п. 3–6. Выполнить не менее 9 опытов.
8.5. Обработка результатов
Определить расход истечения жидкости, л/с,
,
(8.14)
где DW – объем воды в мерном резервуаре, л; t – время проведения опыта, с.
Вычислить коэффициенты скорости
,
(8.15)
где xi, yi – координаты оси струи i-й точки, см; H – напор истечения, см.
Найти среднее значение коэффициента скорости
.
(8.16)
Определить значение коэффициента расхода
,
(8.17)
где d – диаметр малого отверстия или цилиндрического насадка, см; g – ускорение свободного падения, g = 980 см/с2.
По измеренной температуре воды t определить коэффициент кинематической вязкости, см2/с,
.
(8.18)
Вычислить число Рейнольдса
.
(8.19)
7. Экспериментальные данные и результаты обработки опытов занести в табл. 8.1.
Таблица 8.1
Экспериментальные данные и результаты обработки опытов
№ п/п |
H, см |
W, см3 |
t, с |
x1, см |
y1, см |
x2, см |
y2, см |
x3, см |
y3, см |
Q, л/с |
j1 |
j2 |
j3 |
jср |
m |
Re |
Малое отверстие |
||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 8.1
№ п/п |
H, см |
W, см3 |
t, с |
x1, см |
y1, см |
x2, см |
y2, см |
x3, см |
y3, см |
Q, л/с |
j1 |
j2 |
j3 |
jср |
m |
Re |
Внешний насадок |
||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Построить графики зависимости коэффициентов скорости и расхода от десятичного логарифма числа Рейнольдса.