Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
К изучению истечения жидкости из малого отверстия и различных насадков
Продолжение табл. 5.1
7. Устанавливая с помощью поворотного круга 4 против отверстия 2 поочередно внешний цилиндрический и конический (сходящийся и расходящийся) насадки, измерить для каждого из них расход воды Q и напор h (последний должен поддерживаться в опытах постоянным и равным напору при истечении из круглого отверстия). 8. Результаты измерений записать в табл. 5.1 (графы 5–7). 9. Обработать опытные данные, выполнив все вычисления, предусмотренные табл. 5.1. 10. Сделать выводы по проделанной работе..
Контрольные вопросы 1. Что понимают под малым отверстием в тонкой стенке при истечении жидкости из отверстий? 2. Дайте определение понятия «сжатое сечение». 3. Каковы причины сжатия струи? 4. Чем оценивают величину сжатия струи? 5. Что называется насадком? Перечислите типы насадков. Каково их назначение? 6. Что такое коэффициент скорости? Что он учитывает? Как определяется коэффициент скорости? 7. Что такое коэффициент расхода? Что он учитывает? Как определяется коэффициент расхода? 6. Что такое коэффициент сопротивления (отверстия, насадка)? Как он определяется по опытным данным? 7. Почему при истечении из насадков расход жидкости больше, чем при истечении из малого круглого отверстия в тонкой стенке? 8. Напишите и поясните формулы для определения скорости и расхода при истечении жидкости из отверстий и насадков в атмосферу при постоянном напоре. 9. Изобразите и поясните схемы истечения жидкости из малого отверстия в тонкой стенке и через внешний цилиндрический насадок в атмосферу.
Цели работы: определить опытным путем повышение давления D р оп при прямом гидравлическом ударе в напорном трубопроводе; сравнить значение D р оп со значением D р, вычисленным по формуле Н.Е. Жуковского [см. формулу (6.1)], и вычислить относительное отклонение. Теоретические положения Гидравлический удар – изменение (повышение или понижение) давления в напорном трубопроводе при резком изменении скорости движения жидкости (например, в результате резкого закрытия или открытия затвора). Повышение давления при гидравлическом ударе может быть настолько большим, что способно привести к разрыву трубопровода. При быстром закрытии затвора сначала останавливается не вся жидкость, заключенная в трубопроводе, а лишь ее часть, находящаяся непосредственно перед затвором (рис. 6.1). Это происходит благодаря инерции и упругим свойствам жидкости и материала трубы (остановившаяся масса жидкости несколько сжимается, труба расширяется, а давление в жидкости резко возрастает). Затем повышение давления весьма быстро распространяется по трубопроводу от затвора к исходному резервуару. Скорость распространения повышения давления называют скоростью распространения ударной волны (С).После того как во всем трубопроводе давление повысится, жидкость начнет выходить из зоны повышенного давления обратно в резервуар и давление в трубопроводе начнет понижаться. Затем в зону пониженного давления снова пойдет жидкость из резервуара и давление снова повысится. Из-за упругих свойств жидкости и стенок трубопровода этот процесс поддерживается, но, благодаря трению жидкости о стенки трубопровода и ее вязкости (внутреннему трению), он довольно быстро затухает. Наиболее опасным является первое повышение давления.
Ударная волна пройдет по всему трубопроводу (от затвора до резервуара) за время t = l / d (здесь l – длина трубопровода; d – его диаметр). Время одного цикла, включающего и повышение, и понижение давления, называется фазой удара: T = 2 l / d. Если время закрытия t з затвора меньше или равно фазе Т удара, то он называется прямым. Удар может возникнуть, например, при внезапном выключении насоса, подающего воду по нагнетательному трубопроводу в резервуар. Жидкость после выключения насоса еще некоторое время по инерции будет продолжать движение, и давление в трубопроводе снизится. Затем начнется обратное течение жидкости из резервуара в область пониженного давления в трубопроводе, и давление здесь повысится подобно тому, как это наблюдалось при прямом гидравлическом ударе после резкого закрытия затвора.
Рис. 6.1. Установка для изучения явления гидравлического удара
Согласно вышеизложенному, параметры движения жидкости при гидравлическом ударе изменяются с течением времени. Следовательно, при гидравлическом ударе движение жидкости является неустановившимся. Для определения повышения давления D р при прямом гидравлическом ударе Н.Е. Жуковским в 1898 г. была предложена формула
(6.1)
где r – плотность жидкости; С – скорость распространения упругих колебаний в жидкой среде (скорость звука, скорость распространения ударной волны); u – средняя скорость движения жидкости в трубопроводе до момента закрытия затвора (при установившимся движении). Значение С вычисляют по формуле
(6.2)
где – скорость распространения упругих колебаний (звука) в жидкой среде (для воды с зв» 1425 м/с); Е ж и Е тр – модули упругости соответственно жидкости и материала трубопровода; d – внутренний диаметр трубопровода; d – толщина стенки трубопровода. Для воды Е в» 1,96 × 109 Па; для стали Е тр» 1,96 × 1011 Па. Описание установки
Установка (см. рис. 6.1) содержит напорный резервуар 1, в котором уровень воды во время опытов поддерживается на постоянной отметке с помощью переливного устройства 2, горизонтального стального трубопровода 3. В конце трубопровода 3 имеется вентиль 6 для регулирования скорости движения воды, клапанный затвор 5, позволяющий практически мгновенно перекрывать трубопровод, установленный непосредственно перед ним пружинный манометр 4, с помощью которого измеряют давление жидкости до и в момент закрытия затвора.
Для измерения расхода воды служит мерный бак 7 с водомерной трубкой 8 со шкалой и секундомер 9.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 406; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.173.43.215 (0.036 с.) |