Лабораторный курс гидравлики (механика жидкости и газа). Полякова Л.Е - 17 стр.

     Вода из водопровода подается в бак с постоянным                                                   U2          P
сливом, благодаря чему наполнение бака остается                               Суммарная же энергия                     +
                                                                                                            уменьшается только
                                                                                                  γ    2g
постоянным во времени. Уровень жидкости в баке
определяют по водомерному стеклу. Из бака 2 поступает                на величину потерь hω. Таким образом, демонстрируется
вода равномерно в горизонтальную трубу переменного                   взаимный переход потенциальной энергии в кинетическую и
сечения, в семи сечениях которого подсоединены                       обратно, при сохранении суммарной энергии за вычетом
пьезометры 5. Расход жидкости        измеряют объемным               потерь.
способом мерным баком 8 и регулируют вентилем 7.                                       Порядок выполнения работы
       При построении пьезометрической и напорной                    1. Наполнить бак 2, включить установку, открыв вентиль 4.
линий удобно плоскость сравнения, горизонтальную                     2. Вентилем 7 на выходе из трубы переменного сечения
координатную плоскость, провести через ось трубы 6.                     уменьшить расход жидкости до нуля, наблюдая
       В этом случае высоты положения обращаются в                      изменение показаний пьезометр
нуль, Z = 0, и уравнение Бернулли принимает вид:                     3. Вывести установку на режим, т.е. на расход, при котором
                   P1       U 12        P   U2                          будет значительный перепад показаний пьезометров.
                        +        − Z 2 + 2 + 2 + hω .                4. Снять показания пьезометров.
                   γ        2g           γ  2g
                                                                     5. Измерить расстояние между пьезометрами.
      В трубе переменного сечения в соответствии с
                                                                     6. Измерить расход объемным способом.
уравнением постоянства расхода
                     Q = U 1ω 1 = U 2ω 2 = const                                                   Журнал работы №6
      уменьшение сечения приводит к увеличению                        № п/п Показания Расстояние Пло- Средняя Кинетическ Объем         Время    Расход Потери
скорости, а увеличение скорости, по уравнению Бернулли, -                    пьезометра между      щадь скорость ая энергия мерного заполне-ния жидкос- энергии
                                                                                       пьезометра сечения                    бака мерного бака    ти
к уменьшению давления. Это и наблюдается в узком                                           ми
                                                                                                   w1,м2 U, м/с U2/2g, м     V, м3              Q, м3/с hw, м
                                                     P               размерн    P1 ,м      l, м                                         t, c
сечении - уменьшаются показания пьезометров, т.е.       .              ость
                                                                               γ
                                                                 γ
Поэтому эту лабораторную работу часто называют                                      Обработка опытных данных
демонстрацией уравнения Бернулли. Действительно,                     1. Определить расход жидкости:
увеличение скорости означает увеличение U 2 , т.е.                   2. Рассчитать скорость воды в сечениях                                      установки
                                                            2g                                                                 V
                                                                                                                           Q =    .
увеличение кинетической энергии, а уменьшение давления -                                                                        t
                                            P                            пьезометров:
уменьшение потенциальной энергии давления      в том же
                                                        γ
                                                                                                               4Q
сечении.                                                                                              U =           .
                                                                                                               πd 2
                                                                                                                34
                                33