Практична робота №1
Тема: Измерение потоков жидкости.
Цель: Ознакомиться со способами расчета и измерения расхода потоков жидкости, научиться измерять расход жидкости объемным способом и с помощью расходомерной диафрагмы. Приобрести навыки тарировки дроссельных расходомеров.
Оборудование:
1) трубопровод с дроссельной диафрагмой;
2) два пъезометра;
3) вентили;
4) мерна посуда;
5) секундомер;
6) ПК.
Теоретические основы:
Экспериментальная установка имеет напорный бак, в котором с помощью специального устройства постоянно поддерживается одинаковый уровень жидкости. Из напорного бака при открытом вентиле 1 вода поступает в магистраль, где размещена расходомерная шайба. На выходе магистрали размещен вентиль 2, с помощью которого регулируют расход потока жидкости. После этого вода поступает в сливной бак.
Наиболее простым расходомером со сменным перепадом давления является диафрагма или расходомерная шайба, которая представляет собою сужение рабочего трубопровода тонкой шайбой. Поток, двигаясь к диафрагме по всему сечению трубы, плавно омывает края отверстия и создает стесненное сечение. За стесненным сечением поток постепенно расширяется и на определенном расстоянии снова заполняет все сечение трубы. Резкая смена конфигурации потока приводит к существенному изменению скоростей и давлений, что обусловливает расход энергии потока, фиксирующийся перепадом давления в пьезометрах, объединенных со штуцерами с обеих сторон диафрагмы.
Последовательность выполнения работы
1. Максимально открыть вентиль 2 и промыть трубопровод, удаляя из него воздух.
2. Вентилем 2 установить любой расход жидкости и при установленном режиме определить объемным способом, используя мензурку и секундомер, величину расхода.
3. При этом режиме потока жидкости зафиксировать показания пьезометров.
4. Изменяя вентилем 2 величину расхода жидкости, аналогичные исследования провести при пяти других режимах течения жидкости.
5. По формуле:
определить постоянную расходомера С, если D = 1,9 см, а d = 0,8 см.
6. Рассчитать теоретические расходы жидкости для данного расходомера при условии, что параметр ∆h - разница показателей пьезометров - изменяется в пределах от 1 см до 10 см с шагом 1 см:
Оформление отчета по работе
1. Кратко описать теоретические сведения о процессе и составить схему установки.
2. Составить алгоритм работы с установкой.
3. Результаты опытов и расчеты свести в таблицу.
Таблица 1.1 – Результаты измерения расхода жидкости
| № | Название величины | Обозначение | Ед.измерения | № опыта | |||||||||
| Уровень в левом пьезометре | h1 | см | |||||||||||
| Уровень в правом пьезометре | h2 | см | |||||||||||
| Разница уровней в пьезометрах | ∆h | см | |||||||||||
| Продолжительность опыта | t | с | |||||||||||
| Объем жидкости | W | см3 | |||||||||||
| Экспериментальный расход жидкости | Qc | см3/с | |||||||||||
| Расчетный расход жидкости | Qp | см3/с |
4. На основании результатов расчетов построить график зависимости ∆h = f(Q), где точками показать экспериментальные значения расходов.
5. Сравнить экспериментальные и расчетные значения расходов потока жидкости и сделать выводы по работе.
Контрольные вопросы:
1. Какое водомерное оборудование вам известно?
2. Какие законы гидродинамики лежат в основе принципа работы водомерного оборудования?
3. На каком принципе основана работа водомера Вентури?
4. Как определяют постоянную расходомера, назовите единицы ее измерения
5. Как различают расходы жидкости и каким образом их определяют?
6. Для чего осуществляют градуирование расходомерных приборов?
Список использованных источников:
1. В.Н.Медведев. Основи гидравлики. -М.: Недра, 2002