Определение плотности неизветсной жидкости.

Лабораторная работа №2.

2.1. Цель работы – приобретение навыков определения плотности неизвестной жидкости по показаниям жидкостных и механического приборов.

2.2. Порядок выполнения работы

одновременно с лабораторной работой №1. Необходимо выполнить следующее:

1. Сбросить давление под крышкой бака до атмосферного;

2. Открыть кран В5 (кран В3 также должен быть открыт);

3. Выполнить п.п.3.2.1, 3.2.2 (кран В5 – открыт!); при этом необходимо следить, чтобы испытуемая жидкость не доходила до высшей точки левого колена П2;

!!! Необходимо также контролировать положение рабочей жидкости в левом канале пьезометра П1 в соответствии с поз. 5 п.п. 3.2.2, так как испытуемая жидкость может иметь плотность большую, чем плотность рабочей жидкости.

4. Записать в журнал отчетов показания приборов в соответствии с п.п. 2.3.3;

5. Зафиксировать показания h₁ и h₂ U – образного мановакуумметра П2 и занести их в табл.3 журнала отчетов.

2.3 Порядок выполнения работы по определению плотности жидкости с использованием механических приборов.

Конструкция пьезометрического щита 4 и пьезометров П1 и П2 такова (см. рис. 1), что при возможных реализуемых режимах (манометрическом и вакуумметрическом) перепад ∆h в пьезометре П2 всегда меньше перепада ∆H в пьезометре П1 (если только плотность неизвестной жидкости не окажется много меньшей, чем плотность рабочей жидкости). Для расширения диапазона рабочих давлений до предусмотренных конструкцией пьезометра П1 с одновременным определением плотности неизвестной жидкости предусмотрена возможность «поднапоривания» левой трубки U-образного мановакуумметра П2 с измерением давления в этой трубке с помощью механического прибора – манометра МН2. Для выполнения работы необходимо:

1.Открыть кран В5; закрыть кран В3;

2.Установить необходимый режим, соблюдая особые меры предосторожности при выполнении п.п.2.3.2 и 2.3.7 п.2.3;

3.Записать показания мановакуумметра П2 и показания механического прибора МН2 в табл.3 в журнал отчетов.

2.4. Обработка результатов экспериментов в лабораторных работах №1 и №2.

1. Составить расчетные формулы для определения манометрического p_м, вакуумметрического p_в и абсолютного p_абс давлений под крышкой бака по показаниям пьезометра П1 и батарейного мановакуумметра П3 для двух режимов;

2. Рассчитать значения p_м, p_в и p_абс по показаниям жидкостных приборов;

3. Сравнить рассчитанные значения с показаниями механического прибора;

4. Рассчитать плотность неизвестной жидкости по показаниям жидкостных приборов (при открытом кране В3) или по показаниям манометра МН2 (при закрытом кране В3):

ρ_ж = p_м(в) / (g∆h_м(в)),

 

где ∆h_м(в) – показания жидкостного мановакуумметра; p_м(в) – давление, рассчитанное по показаниям жидкостных приборов (при открытом кране ВЗ). В случае работы при закрытом кране В3 это давление определяется разностью давления по показаниям p^u механического прибора МН2 и давления p^б в баке, определяемого либо по жидкостным приборам, либо по показаниям механического прибора МН1:

 

p_м(в) = p^б_м(в) – p^u_м(в)

 

Оценить абсолютную и относительную погрешности измерения давлений, рассчитанных по показаниям пьезометра П1, возникающую из-за неучета опускания (подъема) уровня рабочей жидкости в баке.

Изменение уровня в баке может быть оценено из уравнения баланса объемов жидкости в баке и в пьезометре:

 

∆W_Б = ∆W_П; ∆W_Б = S_Б∆1; ∆W_П = (πd²/4) ∆H,

 

где ∆W_Б – уменьшение (увеличение) объема жидкости в баке; ∆W_П – увеличение (уменьшение) объема жидкости в пьезометре; S_Б – площадь сечения бака; ∆1 – величина опускания (подъема) уровня; d – внутренний диаметр трубки пьезометра П1; ∆H – подъем (опускание) уровня жидкости в пьезометре.

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ПЛОСКИЕ СТЕНКИ.

Лабораторная работа №3.

3.1. Цель работы:

- демонстрация закона Паскаля;

- приобретение навыков определения силы избыточного давления на плоские горизонтальную и вертикальную стенки.

3.2. Порядок выполнения работы

 

Работа может быть совмещена с выполнением лабораторной работы №1.

1. Установить под крышкой бака атмосферное давление;

2. Записать начальное положение указателей на шкалах для горизонтальной и вертикальной стенок;

3. Выполнить п.п. 1-4 п.2.3, создав под крышкой избыточное давление;

4. Записать положения указателей на шкалах сильфонов;

5. Повторить опыты для вакуумметрического давления под крышкой.

3.3. Обработка результатов опытов

1. Определить по величине перемещения стенки и градуировочной характеристики сильфона по формуле (1.14) дополнительные усилия на стенки;

2. Рассчитать по показаниям жидкостных приборов и формуле (1.15) приращения усилий на стенки;

3. Результаты занести в табл.4.

Лабораторная работа №3 может быть выполнена без проведения работы №1. В этом случае расчетные значения дополнительно силы давления на стенку определяются по показаниям механического прибора B.