Указания к проведению работы по исследованию истечения воды через отверстия и насадки

Подготовить установку к работе:

· закрыть гнёзда 7 заглушками;

· закрыть слив трубы вентили 9, 11;

· направить воронку 5 в сливной бак 4;

· открыть вентиль 2 и при открытом вентиле 12 бак на высоту Н (так, чтобы уровень воды не доходил до бака не менее чем на 15-20 см);

· закрыть вентиль 12 и, продолжая заполнять бак 1 водой, создать рабочий напор Н.

Примечания:

1. Величина рабочего напора Н задаётся преподавателем.

2. Необходимо следить, чтобы столб воды в пьезометре 6 не превышал предельное значение Н_пр, отмеченное на ней красной чертой. При превышении Н_пр необходимо сбросить избыточное давление, открыв вентиль 12 и повторить работы по п. 1 д.

3. Провести экспериментальное исследование истечения жидкости через круглое отверстие в тонкой стенке бака при постоянном напоре, для этого:

· снять заглушку (пробку) с верхнего из гнезда 7;

· наблюдая за уровнем воды в баке 1 по пьезометру 2, отрегулировать подачу воды в бак вентилем 2 так, чтобы установился постоянный напор Н;

· перекинуть направляющую воронку 5 в мерный бак 3 и определить по секундомеру время наполнения t водой определённого объёма бака

W (20-30 л);

· измерить траекторию струи, определив в 4 точках координаты струи (x1, y1) с помощью координатного устройства 8 (как это показано на рис 5.6);

· слить воду из баков 4 и 5, перекинув направляющую воронку 5 в сливной бак 4 и открыв вентиль 10, закрыть отверстие в гнезде 7 пробкой;

· повторить эксперимент три-четыре раза, устанавливая различные уровни (напоры) в напорном баке;

· результаты измерений занести в соответствующие графы протокола испытаний, в журнал лабораторных работ.

4. Провести исследование истечения жидкости через насадки при постоянном напоре, для этого:

· установить в нижнем гнезде 7 поочерёдно цилиндрический, конический расходящийся и конический сходящийся насадки и провести эксперимент аналогично по п. 3;

· открыть отверстия в боковых стенках насадков, сделанные в областях сжатого сечения потока, тем соединяя эти области с атмосферой; наблюдать и описать изменение характера течения, цвета струи, расхода, напора.

5. Определить время истечения жидкости из бака при переменном напоре (опорожнения бака) Т, для этого:

· подготовить установку к работе по п. 1;

· закрыть вентиль 2;

· открыть отверстие в верхнем гнезде 7 и по секундомеру определить время истечения из бака 1 объёма жидкости W.

6. Провести наблюдения инверсии струи при истечении воды через круглое, квадратное и треугольное отверстия, для этого:

· подготовить установку к работе по п. 1;

· устанавливая в гнезде 7 поочерёдно пробки с круглыми, квадратными и треугольными отверстиями, наблюдать инверсии струи;

· зарисовать инверсию струи для каждого из отверстий в трёх-четырёх сечениях струи, как это показано на рис. 5.5.