Практикум по напорной гидравлике и гидромашинам учебное пособие

• Название: Практикум по напорной гидравлике и гидромашинам учебное пособие
• Дата: 31.03.2023
• Размер: 4.09 Mb.
• Имя файла: virtualnyj-laboratornyj-praktikum_color.docx
• Тип: Практикум; #1027990
• страница: 22 из 31

Описание установки

Установка (рис. 21) представляет собой трубопровод переменного сечения 4 с напорным баком 5, вода в который подается по питающему трубопроводу открытием крана подачи воды 3. Напорный бак снабжен переливной системой для поддержания уровня воды на постоянной отметке, чтобы обеспечить в трубопроводе переменного сечения установившееся движение жидкости. К сечениям I‒I, II–II, III‒III, IV–IV, V–V, VI–VI, VII–VII трубопровода подключены пьезометры и

скоростные трубки 6 для измерения величин 𝑧 + ^𝑝

𝜌𝑔

и 𝑧 + ^𝑝

𝜌𝑔

+ ^𝑈2 .

2𝑔

Величина расхода воды в трубопроводе регулируется краном изменения расхода воды 8. Для измерения расхода воды имеются мерный бак 10, вода в который направляется переливным устройством 9, и секундомер. Изменение угла наклона трубопровода осуществляется с помощью специального устройства-транспортира, снабженного шкалой 7. Сброс всех параметров лабораторной работы осуществляется нажатием кнопки 2. Выход из программы осуществляется нажатием кнопки 1 [24].

Рис. 21. Виртуальная модель лабораторной установки
В начале работы необходимо выбрать тип стеклянного участка трубопровода.

В лабораторной работе доступны два типа стеклянной трубки: с сужением и расширением потока (рис. 22а) и с расширением и дальнейшем сужением в средней части по длине (рис. 22б).







б

Рис. 22. Типоразмеры стеклянного участка трубопровода с изменением сечения в средней части: а – с сужением; б – с расширением (размеры заданы в сантиметрах)

По умолчанию при запуске программы установлен тип трубки с сужением в средней части (рис. 23). Изменять тип трубопровода можно только при отсутствии воды в установке.



Рис. 23. Изменение типа стеклянного участка трубопровода

Цель работы

Экспериментально изучить уравнение Бернулли, характер изменения энергии потока по длине потока, переход энергии из потенциальной в кинетическую и обратно в условиях установившегося плавно изменяющегося движения, а именно:

1. 
   Определить гидродинамический и пьезометрический напоры в выбранных сечениях потока (семь сечений).
   
2. 
   Определить потери напора и среднюю скорость движения между сечениями потока.
   
3. 
   Построить напорную и пьезометрическую линии, проанали- зировать изменения удельной энергии.
   

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных

1. 
   Перед запуском установки выбрать тип стеклянного участка трубопровода.
   
2. 
   Записать в лабораторный журнал площади живых сечений и расстояния между сечениями, указанные на схеме установки.
   
3. 
   При закрытом кране изменения расхода воды 8 открыть кран подачи воды 3 для заполнения напорного бака 5 и трубопровода переменного сечения 4 водой. При этом следует обратить внимание на уровни воды в пьезометрических и скоростных трубках 6. Эти уровни при отсутствии воздуха в системе должны быть на одной отметке.
   
4. 
   Открыть кран изменения расхода 8 воды (от 5 до 100 % по указанию преподавателя).
   
5. 
   Измерить с помощью мерного бака 10 и секундомера расход
   

воды.

6. 
   Определить по шкалам отметки уровней воды в пьезометрах и
   

скоростных трубках в семи сечениях. Результаты всех измерений записать в табл. 10.

7. 
   Выполнить все вычисления, предусмотренные табл. 10.
   
8. 
   Построить в масштабе по полученным данным линии полного напора и пьезометрическую.
   
9. 
   Повторить пункты 1–8 для другого типа участка стеклянного трубопровода.
   
10. 
    Дать заключение по результатам работы.