ГГД 3
.docxБЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ЮНЕСКО «ЭиВИЭ»
Отчет
по лабораторной работе №3
по курсу «Гидрогазодинамика»
«Форма свободной поверхности жидкости»
Выполнил студент гр. 10605120
Кекух А.А.
Проверил: Рекс А.Г.
Минск 2021
Цель работы: экспериментальная проверка основного уравнения гидростатики путем исследования формы свободной поверхности жидкости в равномерно вращающемся вокруг своей оси вертикальном цилиндрическом сосуде.
Схема установки:
Рис.1.
У становка представляет собой прозрачный цилиндрический сосуд (1), в который заливается жидкость (рис. 1). Сосуд установлен вертикально на оси вращения (2), соединенной с валом электродвигателя (3). Координаты свободной поверхности z и y определяются с помощью игольчатого уровнемера (4). Острие уровнемера вращением винтов (5) и (6) перемещается в вертикальном и горизонтальном направлениях. Таким образом снимается форма поверхности в вертикальном сечении . Число оборотов сосуда n определяется с помощью тахометра.
Основные формулы:
Угловая скорость вращения сосуда:
где – диаметр наружной поверхности цилиндрического сосуда с жидкостью;
– скорость вращения вала;
Преобразование координат :
где 0,73 – масштабный коэффициент вертикальной шкалы.
Теоретическое значение координаты
где – ускорение свободного падения;
Относительное расхождение между экспериментальными и теоретическими данными:
Таблица: данные измерений и вычислений занесены в таблицу 1.1.
№ точки |
дел. |
мм |
мм |
мм |
мм |
% |
0 |
832,2 |
0 |
81,7 |
0 |
0 |
- |
1 |
832 |
0,73 |
85 |
3,3 |
0,1 |
86 |
2 |
834 |
0,58 |
90 |
8,3 |
0,4 |
31 |
3 |
836 |
2,04 |
95 |
13,3 |
1 |
51 |
4 |
838 |
3,5 |
100 |
18,3 |
2 |
42,9 |
5 |
840 |
4,64 |
105 |
23,3 |
3,2 |
51,8 |
6 |
841,5 |
6,42 |
110 |
28,3 |
4,7 |
26,8 |
7 |
844 |
7,88 |
115 |
33,3 |
6,5 |
17,5 |
8 |
847 |
10,07 |
120 |
38,3 |
8,5 |
15,6 |
9 |
851 |
12,99 |
125 |
43,3 |
10,9 |
16,1 |
10 |
854 |
15,19 |
130 |
48,3 |
13,6 |
10,73 |
Таблица 1.1
Жидкость – масло вакуумное.
.
Расчетные формулы:
1.
2.
3.
4.
5.
График: экспериментальная и теоретическая формы поверхности жидкости представлены на графике 1.2.
Вывод: в работе была определена экспериментальная и теоретическая формы поверхности жидкости в равномерно вращающемся вокруг своей оси вертикальном цилиндрическом сосуде и построен график.