Механика жидкости и газа, гидропневмопривод: Учебно-методический комплекс (Содержание курса. Планы практических занятий и лабораторных работ. Вопросы к зачету), страница 11

·  Что понимается под коэффициентом скорости при истечении жидкости из отверстий и насадок?

·  Методика экспериментального определения значений коэффициента скорости.

·  Что понимается под коэффициентом расхода?

·  Методика экспериментального определения значений коэффициентов расхода.

·  Факторы, определяющие скорость и расход жидкости при истечении из отверстий.

Порядок выполнения работы

Лабораторная работа включает в себя проверку подготовленности студентов к занятию и отработку трех учебных вопросов:

1. Определение коэффициента расхода при истечении жидкости из отверстия в тонкой стенке.

2. Определение коэффициента расхода при истечении жидкости из цилиндрического насадка.

3. Составление отчета по работе и представление его преподавателю.

В порядке отработки первого учебного вопроса записать в рабочих тетрадях название лабораторной работы и ее цели. Изучить устройство стенда для исследования истечения жидкости из отверстий и насадок и изобразить в рабочей тетради его схему.

Записать в рабочей тетради исходные данные, измеряемые расчетные величины и расчетные формулы.

По указанию преподавателя занять рабочие места и приступить к выполнению эксперимента в соответствии с изложенной ниже методикой. Записать результаты измерений дальнобойности Х струи и времени t заполнения мерного сосуда.

При отработке учебных вопросов занять следующие рабочие места:

№ 1 – управление краном подачи воды в напорный резервуар;

№ 2 – контроль уровня воды в напорном резервуаре;

№ 3 – удаление пробки из отверстия;

№ 4 – измерение дальнобойности струи;

№ 5 – установка мерного сосуда;

№ 6 – измерение времени заполнения мерного сосуда.

После выполнения эксперимента по определению параметров истечения жидкости из отверстия в тонкой стенке заменить крышку с исследуемым отверстием на цилиндрический насадок и повторить эксперимент в той же последовательности. Произвести необходимые измерения и записать их результаты.

После выполнения экспериментальной части работы приступить к определению расчетных величин и составлению отчета по лабораторной работе.

Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка (рис. 9) включает в себя напорный резервуар 1, который заполняется водой из водопровода до уровня Н, контролируемого поплавковым измерителем 2. Максимальный уровень воды в резервуаре ограничивается сливной трубкой 3.

Рис. 9

В нижней части резервуара с помощью специальных прижимов закрепляется сменная крышка 4. В одной из них выполнено отверстие, истечение воды из которого подлежит исследованию. Перед началом опыта отверстие закрыто резиновой пробкой. Второй вариант крышки содержит цилиндрический насадок, внутренний диаметр которого равен диаметру отверстия в первой крышке.

Слив воды производится в лоток 5, откуда вода вытекает в канализацию.

Для регулирования подачи воды в резервуар предусмотрен кран 6.

Измерение расхода жидкости при истечении производится путем измерения времени t заполнения мерного сосуда.

Исходные данные, измеряемые величины, расчетные формулы

Исходные данные:

Геометрический напор воды в резервуаре Н = 0,5 м.

Диаметр отверстия в крышке и внутренний диаметр цилиндрического насадка d = 8 мм.

Внутренний диаметр мерного сосуда Dм.с = 17 см.

Высота мерного сосуда hм.с = 14 см.

Высота расположения выхода струи из резервуара относительно днища лотка Y = 56 см.

Измеряемые величины:

Дальнобойность струи Х, м.

Время заполнения мерного сосуда tс.

Расчетные величины и формулы для их определения:

Объем мерного сосуда:

 м3.

Площадь проходного сечения отверстия (насадка):

 м2.

Действительный расход воды:

 м3/с.

Теоретический расход воды:

 м3/с.

Коэффициент расхода:

.

Коэффициент скорости:

.

Коэффициент местных потерь:

.

Коэффициент сжатия струи:

.

Методика выполнения эксперимента

1. Закрыть выход из отверстия в крышке 4 резиновой пробкой.

2. Открыть кран 6 и заполнить напорный резервуар до всплытия поплавкового измерителя уровня.