Лабораторная работа № 5 изучение истечения жидкости через малые отверстия в тонкой стенке и насадки при постоянном напоре в атмосферу

Цель работы:_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Теория вопроса:____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Описание опытной установки:

Рис.5. Схема установки:

1-________________________________________________,

2-________________________________________________,

3-________________________________________________,

4-________________________________________________,

5-________________________________________________,

6-________________________________________________,

7-________________________________________________,

8-________________________________________________

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных

1. Заполнить водой резервуар до заданного преподавателем уровня H.

2. Открыть истечение воды при постоянном напоре Н, измерить координаты X_k и Y_k произвольно выбранной точки “к” траектории струи.

3. Измерить расход воды Q с помощью бака 2 и секундомера 8 (измеряемый объем воды должен быть не менее 50 литров).

4. Результаты измерений записать в графу 4 таблицы 5.1.

5. Устанавливая против отверстия поочередно внешний цилиндрический и конические (сходящийся и расходящийся) насадки, измерить для каждого из них расход воды Q и напор Н (последний должен поддерживаться в опытах постоянным и равным напору при истечении из круглого отверстия).

6. Результаты измерений записать в таблицу 5.1 (графы 5...7).

7. Обработать опытные данные, выполнив все вычисления, предусмотренные таблицей 5.1.

8. Дать заключение по результатам работы.

Обработка опытных данных. Выполнение расчетов:

Данные опытов и расчетов свести в таблицу 5.1

Таблица 5.1

№ п/п	Наименования измеряемых и вычисляемых величин					Ед. изм.		Результат измерений и вычислений
								Круг. отверстие		Насадка
										Внешн. цилинд.		Конич. сход		Конич. расход
1	Диаметры отверстия и насадок на выходе d					м		2,0×10^-2		2,0×10^-2		2,0×10^-2		2,6×10^-2
2	Площади круглого отверстия и насадок на выходе					м2
3	Объем воды в мерном баке					м3
4	Время наполнения					с
5	Расход воды					м^3/с
6	Напор истечения					м
7	Координаты произвольной точки «К» траектории струи, вытекающей из круглого отверстия			Хк		м		-		-		-		-
				Ук		м		-		-		-		-
8	Коэффициенты расхода отверстия и насадок (по опыту)					-
9	Коэффициенты скорости насадок (по опыту)					-		-		-		-		-
10	Коэффициент скорости отверстия (по опыту)					-		-		-		-		-
11	Коэффициент сопротивления отверстий и насадок (по опыту) ζоп=1/φ^2оп - 1					-
12	Коэффициент сжатия отверстия и насадок (по опыту) εоп=μоп /φоп
13	Справочные значения коэффициентов расходы, скорости, сопротивления и сжатия для отверстия и насадок		μспр		-
			φспр		-
			ζспр		-
			εспр		-
14	Относительные отклонения коэффициентов расхода, скорости, сопротивления и сжатия для отверстия и насадок					-
						-
						-
						-

Выводы: __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Что понимают под малым отверстием в тонкой стенке при истечении жидкости из отверстий?

2. Сжатое сечение, причины сжатия струи. Чем оценивают величину сжатия струи?

3. Что называют насадкой, типы насадок, их назначение?

4. Коэффициент скорости. Что он учитывает, как определяется?

5. Коэффициент расхода. Что он учитывает, как определяется?

6. Коэффициент сопротивления (отверстия, насадка). Как он определяется по опытным данным?

7. Объясните, почему при истечении из насадок расход жидкости больше, чем при истечении из малого круглого отверстия в тонкой стенке?

8. Напишите и поясните формулы для определения скорости и расхода при истечении жидкости из отверстий и насадок в атмосферу при постоянном напоре.

9. Изобразите и поясните схемы истечения жидкости из малого отверстия в тонкой стенке и через внешний цилиндрический насадок в атмосферу.

10. Где больше скорость истечения жидкости через насадок или через отверстие?