Применительно к потоку жидкости.

Задачи исследования:

1. Освоить технику экспериментального определения гидродинамических характеристик потока.

2. Получить наглядное представление о том, как закон сохранения энергии определяет взаимосвязь параметров потока (по уравнению Бернулли)

3. Убедиться, что в разных сечениях совпадают значения скоростей, полученных по измерению скоростного напора и рассчитанных по уравнению неразрывности.

При выполнении работы необходимо обратить внимание:

1. На постепенное обязательное снижение напорной линии вдоль потока.

2. На возможность подъема пьезометрической линии при переходе к сечению с малым скоростным напором.

3. На пропорциональность суммарных гидравлических потерь в канале скоростному напору.

Описание экспериментальной установки

Установка состоит из основного бака Б, напорного бака БН и канала переменного сечения К. Вода из основного бака подается насосом H1 в напорный бак, откуда по каналу К и далее через кран K1 сливается в основной бак. Для включения привода насоса на передней стенке установлен тумблер. Напор на входе в канал поддерживается постоянной трубой холостого слива ХС. Расход в канале регулируется краном K1. В пяти характерных сечениях канала установлены по две трубки: левая - для замера статистического напора (пьезометр, например П4 в четвертом сечении), правая - для замера полного напора (трубка Пито, например, ТП4 в том же сечении). Положение напорной линии можно зафиксировать нитью Н, пьезометрической - нитью H_p. Канал имеет прямоугольное переменное сечение, ширина его постоянна, a = 0,01 м; высота канала b переменна, b_max = 0,03 м, b_min = 0,01 м. Для отсчета координаты в сечениях 1 и 5 установлены линейки, при этом за плоскость сравнения принята верхняя крышка бака Б.

Рис.4. Принципиальная схема установки

Порядок проведения исследования

1. Включить насос, дождаться заполнения напорного бака, закрыть после этого кран K1 (вращением маховика K1). В любой точке неподвижной жидкости запас удельной энергии одинаков, поэтому показания всех пьезометров П и скоростных трубок ТП должны быть одинаковы. Показания П и ТП занести в таблицу 4.1.

2. Приоткрыть кран K1 так, чтобы в узком сечении 3 разница показаний ПЗ и ТПЗ составила около 0,05 м (5 см). Зафиксировать положение напорной линии Н и пьезометрической линии Н_p, для чего верхние каретки на трубках ТП, а нижние каретки на трубках П установить по уровню воды в трубках. Показания П и ТП занести в таблицу 4.1.

3. Плавно открывая кран K1, увеличить разницу показаний ПЗ и ТПЗ еще на 0,05 м. Установить новое положение напорной и пьезометрической линии, занести в таблицу 4.1. показания П и ТП.

4. Последующие режимы и измерения продолжать по п.3. Опыт прекратить, когда будет достигнут минимальный уровень жидкости в пьезометре ПЗ. Выключить насос, кран K1I оставить открытым для слива воды в основной бак Б.