Описание лабораторного стенда «гидродинамика гд»

Назначение

Стенд гидравлический «Гидродинамика ГД» (далее - стенд) предназначен для проведения лабораторных работ по курсу «Механика жидкости и газа» в системе высшего и среднего профессионального образования.

Стенд обеспечивает возможность наглядной демонстрации гидродинамических явлений, измерения гидродинамических параметров и знакомства с методами и средствами измерения этих параметров.

Стенд эксплуатируется в помещении при температуре от +10 ºC до +35 ºC, относительной влажности воздуха до 80 % при температуре +25 ºC.

 

3. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

 

2.1. Максимальный расход жидкости, м³/ч, не менее 3.2

2.2. Максисальный напор жидкости, создаваемый насосом ТОР 3, м, не более, (справ.) 10,5

2.3. Максимальный напор жидкости, создаваемый погружной помпой, м, не более, (справ.) 0,8

2.4. Вместимость питающего бака, л, не менее 60

2.5. Габаритные размеры стенда, мм, не более:

 

Длина
Ширина
Высота (без штатива с воронкой)

 

2.6. Высота стенда со штативом, мм, не более 2500

2.7. Длина рабочей части модулей, мм, не более 1300

2.8. Внутренний диаметр диафрагмы, мм, 22

2.9. Внутренний диаметр трубы напорной магистрали, мм 42

2.10. Внутренние диаметры проточных частей модулей, мм 16; 21

2.11. Пределы измерения по шкале пьезометров, мм от 0 до 600

2.12. Цена деления шкалы пьезометров, мм 2 ± 0,4

2.13. Масса стенда, кг, не более 120

2.14. Количество модулей, шт. 8

2.15. Электропитание стенда от сети переменного тока

напряжением, В 220 ± 22

частотой, Гц 50 ± 0,4

2.16 Потребляемая мощность при номинальном напряжении питания, В-А, не более 500

 

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СТЕНДА

Внешний вид стенда представлен на рисунке

1. Схема гидравлическая стенда приведена на рисунке 1.

Стенд выполнен в напольном исполнении.

В состав стенда входят:

- стол 1;

- щит пьезометров 2;

- впускной коллектор 3;

- ротаметры 4;

- напорная магистраль 5 со встроенной диафрагмой 6;

- бак 7 с насосом 8 и помпой 9;

- делительная воронка 10;

- комплект исследуемых модулей М1 – М4.

Стол 1 представляет собой сварную раму, на которой закреплена столешница. К боковым сторонам рамы привернуты опорные стойки 11 со стяжкой 12, которые снимаются при транспортировании.

На поверхности стола 1 закреплены два ротаметра 4 (Р1 и Р2), верхние фланцы которых с помощью трубопроводов подведены к напорной магистрали 5. Нижние фланцы ротаметров 4 через трубопроводную арматуру (вентили В1 и В2) соединены с насосом 8 (Н1).

В напорную магистраль 5 вмонтирована мерная диафрагма 6, контрольные точки которой с помощью гибких трубок соединены с пьезометрическими трубками щита пьезометров 2.

Напорная магистраль 9 подведена к коллектору 3.

Щит пьезометров 2 установлен вертикально на задних стойках стола 1.

На щите пьезометров 2 расположены панель управления 13, четыре группы пьезометров 14-17, штатив с делительной воронкой 10 и панель для информации 18. На панели управления 13 размещены клавиши включения сети, насоса Н1 и помпы Н2.

Каждая из четырех групп пьезометров 14-17 состоит из прозрачных пьезометрических трубок, верхние концы которых объединены между собой общими коллекторами 19. В коллекторах 19 выведены гибкие сливные трубки с зажимами для выравнивания давлений в пьезометрах.

Нижние концы пьезометрических трубок каждой группы пьезометров соединены с соответствующими штуцерами диафрагмы 6 и штуцерами исследуемых модулей М1 – М3.

Возле каждой пьезометрической трубки расположены измерительные линейки.

Первая группа пьезометров 14 состоит из двух пьезометрических трубок и соединена с диафрагмой 6, вторая группа 15 – из двух пьезометров и соединена с модулем М1, третья группа 16 – из двенадцати пьезометров соединяется с модулем М2, четвертая группа 17 – из одиннадцати пьезометров соединяется с модулем М3.

Впускной коллектор 3 может комплектоваться одним, двумя, либо тремя модулями из комплекта исследуемых модулей:

Модуль М1 – «Потери напора по длине в круглой трубе», представляющий собой круглую трубу, по длине которой расположен ряд отверстий, снабженных штуцерами, для определения давлений в исследуемых сечениях;

Модуль М2 – «Потери напора на внезапном расширении», представляющий собой круглую трубу с участком местного сопротивления в виде внезапного расширения и имеющую ряд отверстий, снабженных штуцерами для отбора давлений в исследуемых сечениях;

Модуль М3 – «Диаграмма Бернулли», представляющий собой круглую трубу с участком «трубы Вентури» и имеющую ряд отверстий, снабженных штуцерами для отбора давлений в исследуемых. Впускной коллектор 3 жестко закреплен на столешнице. В него вмонтированы три вентиля В8 – В10, к которым

Рисунок 2. Стенд лабораторный «Гидродинамика ГД»

через резьбовые втулки с помощью накидных гаек подсоединяются исследуемые модули.

Вход модуля 20 (М4 – модуль «Режимы течения») жестко закреплен на столешнице и подведен гибким шлангом к помпе 9 (Н2).

Модуль М4 – «Режимы течения» представляет собой круглую трубу с встроенной на входе капиллярной трубкой для подачи подкрашенной жидкости.

Капиллярная трубка модуля М4 через капельницу 21 с вентилем В7 соединена с делительной воронкой 10, в которую заливается подкрашенная жидкость.

Выходы модулей М1 - М3 с помощью накидных гаек через резьбовые втулки соединены с выпускными вентилями В3 - В6, к которым подведены сливные шланги. Выпускные вентили В3 – В5 закреплены на столешнице и имеют возможность легко демонтироваться для быстрой замены исследуемых модулей.

Модули М1 – М3 представляют собой прозрачные трубки, выполненные из оргстекла. На входе и выходе каждого модуля установлены резиновые уплотнительные кольца.

Контрольные точки модулей, установленных в коллектор 3, через штуцера соединены гибкими трубками с соответствующими группами пьезометров 15 – 17 на щите пьезометров 2.

На поверхности стола 1, под модулями размещен поддон, выполненный из оргстекла.

Принцип работы стенда заключается в изменении параметров потока жидкости (скоростей, давлений, расходов), протекающей через исследуемые модули при местных сопротивлениях.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4.