Принципиальная схема установки

 

1. Определить коэффициенты расхода m при истечении воды через малое круглое отверстие в "тонкой" плоской стенке резервуара, через насадок Вентури, через коноидальный насадок.

2. Определить коэффициенты расхода m по измеренным координатам струи (для круглого отверстия - через коэффициенты скорости j и сжатия e).

3. Сравнить значения коэффициентов расхода, полученные двумя способами.

1. Бак

2. Напорный резервуар

3. Насос

4. Мерный бак

5. Требуемый насадок

6. Трубка уровня, контролирующая уровень воды в резервуаре 2

7. Маховичок

8. Кран слива воды

9. Шкала, по которой определяются уровни воды в ёмкости 4

10. Иглы, которыми отмечаются координаты траектории струи

11. Выключатель

Насос 3 установки включается выключателем 11, при этом вода из бака подаётся в напорный резервуар 2, уровень воды в котором контролируется трубкой уровня 6. Избыток воды переливается через трубу и сливается в бак 1. Маховичком 7 регулируется постоянный напор Н. Слив воды из бака закрывается краном 8. С помощью координатного устройства измеряются координаты Х и У по центру траектории струи на трёх расстояниях Х. Траектория струи отмечается иглами 10.

В данной работе выполняются опыты с истечением воды через насадок Вентури, круглое отверстие и коноидальный насадок.

Диаметр насадков и отверстий Æ=6мм=0,006м. Напор Н=250мм=0,25м

Площадь отверстия:

Проведение опытов

Результаты выполнения опытов с истечению воды через насадок Вентури, круглое отверстие и коноидальный насадок занесены в таблицу 1.

Таблица1

 

Xi, Yi - координаты траектории струи;

t - время наполнения бака

Расчёты

1.
Объёмы V1 и V2 были определены по тарировочному графику:

2.
Вычисление объёмного расхода истекающей воды по формуле:

Для отрезка цилиндрической трубы:

Для отверстия в тонкой стенке:

 

Для коноидального насадка:

3. Определение коэффициентов расхода отверстия и насадков по измеренному расходу:

Для отрезка цилиндрической трубы:

 

Для отверстия в тонкой стенке:

 

 

Для коноидального насадка:

 

4. Определение коэффициентов скорости при истечении воды через круглое отверстие и насадки:

 

 

Для отрезка цилиндрической трубы:

 

 

Для отверстия в тонкой стенке:

 

Для коноидального отверстия:

 

 

5. Определение значения коэффициента скорости m для круглого отверстия:

m=je

e=0,64 (определяется из графика "Коэффициенты истечения из отверстия в тонкой стенке")

m=0,97*0,64=0,62

для насадков m=j

Для отрезка цилиндрической трубы:

m=<j>=0,78

Для коноидального насадка:

m=<j>=0,98

6. Результаты вычислений занесены в таблицу 2:

Таблица 2

	j	e	m
Отрезок цилиндр. трубы	0,78		0,78
Отверстие в тонкой стенке	0,97	0,64	0,62
Коноидальный насадок	0,98		0,98

 

7.
Расхождение в процентах между коэффициентами расхода, полученными из опытов и взятыми из справочной литературы (таблица 3), подсчитана по зависимости:

 

Таблица 3

	j	e	m
Отрезок цилиндр. трубы	0,82	1,0	0,82
Отверстие в тонкой стенке	0,97	0,64	0,62
Коноидальный насадок	0,98	1,0	0,98

Отрезок цилиндр. трубы:

Отверстие в тонкой стенке:

 

Коноидальный насадок:

Вывод

В ходе лабораторной работы мы определили коэффициенты расхода при истечении воды через отрезок цилиндрической трубы, через отверстия в тонкой стенке и коноидальный насадок. Также были определены коэффициенты расхода для круглого отверстия через коэффициент скорости. Расчёт показал, что расхождения между коэффициентами расхода, полученными из опытов и взятыми из справочной литературы, не велики.