Описание устройства.

Лабораторная работа №1.

«ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ»

Устройство содержит баки 1 и 2, сообщаемые через опытные каналы переменного 3 и постоянного 4 сечений. Каналы соединены между собой равномерно расположенными пьезометрами I-V, служащими для измерения пьезометрических напоров в характерных сечениях. Устройство заполнено подкрашенной водой. В одном из баков предусмотрена шкала 5 для измерения уровня воды.

При перевертывании устройства благодаря постоянству напора истечения H_O во времени, обеспечивается установившееся движение воды в нижнем канале. Другой канал в это время пропускает воздух, вытесняемый жидкостью из нижнего бака в верхний.

H₀= const

 

 

Рисунок 1

1 - ___________________

2 –_____________________;

3 -______________________

4 –______________________;

5 –______________________;

I-V – _____________________.

Порядок выполнения работы:

1. При заполненном водой баке 2 (рис.1) перевернуть устройство для получения

течения в канале переменного сечения 3.

2. Снять показания пьезометров H_П=Р/(ρg) по нижним частям менисков воды в них.

3. Измерить время t перемещения уровня в баке на произвольно заданную величину S.

4. По размерам А и В поперечного сечения бака, перемещению уровня S и времени t определить расход Q воды в канале, а затем скоростные H_K и полные H напоры в сечениях канала по порядку, указанному в таблице 1.

5. Вычертить в масштабе канал с пьезометрами (рис. 2). Соединив уровни жидкости в пьезометрах и центром выходного сечения VI, получить пьезометрическую линию 1, показывающую изменение потенциальной энергии (давления) вдоль потока. Для получения напорной линии 2 (линии полной механической энергии) отложить от оси канала полные напоры Н и соединить полученные точки.

6. Проанализировать изменение полной механической Н, потенциальной Р/(pg) и кинетической υ²/(2g) энергий жидкости вдоль потока; выяснить соответствие этих изменений уравнению Бернулли.

 

Рис.2. Иллюстрация уравнения Бернулли:

1, 2 – пьезометрическая и напорная линии; Н₁, Н₂- полные напоры (механические энергии) на входе и выходе из канала; h_ТР,h_Д1,h_Д2,h_ВС,h_Р,h_С – потери напора: суммарные, по длине на 1^ОМ и 2^ОМ участках, на внезапное сужение, на плавные расширения и сужение.