Гидравлика: Лабораторный практикум, страница 24

где  – коэффициент расхода выпускного устройства.

При квадратичном режиме истечения, который чаще всего наблюдается для маловязких жидкостей, коэффициент расхода можно принимать постоянным в течение всего процесса.

С другой стороны, объем вытекающей жидкости можно представить в виде

,                               (7.3)

где знак "–" обусловлен тем, что dW – есть величина положительная, а dh – отрицательная.

Приравнивая значения объемов, получим

,

откуда

.                                   (7.4)

Для определения времени опорожнения резервуара от уровня H₁ до уровня H₂ необходимо проинтегрировать это уравнение от h = H₁ до h = H₂:

.       (7.5)

Интеграл может быть подсчитан, если известен закон изменения площади  по высоте h. В случае цилиндрического резервуара, у которого  время истечения вычисляют по выражению

.          (7.6)

При полном опорожнении резервуара H₂ = 0, а, следовательно,

,     (7.7)

где  – расход, вытекающий при постоянном напоре H₁;  – время, требуемое для того, чтобы тот же объем жидкости вышел из резервуара при сохранении постоянного уровня.

Следовательно, время полного опорожнения резервуара в два раза больше времени истечения того же объема жидкости при постоянном напоре, равном первоначальному.

Таким образом, основной вопрос при рассмотрении истечения жидкости через отверстия и насадки – это определение скорости истечения и расхода жидкости для различных форм отверстий и насадков.

Раздел Б. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

В этом разделе собраны лабораторные работы по гидравлике. Лабораторные работы выполняют группы по 8–10 человек, оформляют и сдают преподавателю.

Требования к оформлению лабораторных работ

Вся подготовительная работа, включающая ознакомление с теоретической частью, должна выполняться заранее.

Отчет по лабораторной работе должен включать:

-  схематический чертеж установки с кратким описанием;

-  основную идею работу;

-  краткое изложение теоретического материала, расчетные формулы;

-  примеры расчета одного значения каждой вычисляемой величины;

-  таблицы с результатами прямых измерений и расчетными параметрами;

-  итоговые результаты эксперимента, иллюстрированные графическими зависимостями, и выводы.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СТЕНДА ТМЖ-2

Для выполнения лабораторных работ по исследованию режимов движения жидкости, экспериментальному изучению уравнения Бернулли и по определению потерь напора используется универсальный гидравлический стенд ТМЖ-2.

Общий вид стенда представлен на рис. 1. На рис. 2 приведена гидравлическая схема стенда.

Стенд состоит из двух секций. Нижняя секция представляет собой двухтумбовый стол (1) с установленным на нем поддоном (2)и столешницей в виде деревянного ящика с откидной крышкой (3), в котором хранятся не участвующие в работе модули (рис.1).

На задней стенке ящика расположены два кронштейна (4)  для установки исследуемого модуля, на передней стенке – автоматический выключатель (5), служащий для включения и отключения электронасоса.

Внутри нижней секции стенда находится питающий бак(6), соединенный гибким рукавом с всасывающим патрубком электронасоса; выходной патрубок электронасоса соединен с коллектором ротаметров К2, вентили ВН2…ВН4 которого служат для распределения потока жидкости в один из трех ротаметров РТ1…РТ3 (рис.2). Вентиль ВН6 служит для заполнения питающего бака водой из системы централизованного водоснабжения.

В левой тумбе расположен напорный бак (7) (рис.1), служащий для создания постоянного по структуре потока жидкости, поступающего в исследуемый модуль.

В верхней части напорного бака расположен штуцер с гибкой трубкой, через которую спускается воздух по мере заполнения бака водой. Вентиль ВН7 служит для слива воды из напорного бака.

К выходному патрубку напорного бака через гибкий рукав подсоединяется входной патрубок исследуемого модуля; выходной патрубок модуля соединяется с игольчатым вентилем (11) (рис. 2), укрепленным на раме нижней секции и служащим для регулирования расхода жидкости, протекающей через модуль.