Охрана труда при выполнении лабораторной работы
4.1. Не загромождайте рабочее место около установки.
4.2. Не опирайтесь на стеклянные трубки пьезометров.
4.3. Следите за отсутствием течи воды на стыках труб и вентилей.
4.4. К работе с использованием учебной установки, разрешается приступать после:
– прохождения инструктажа по «Инструкции по охране труда при работе студентов на учебных установках в лаборатории гидравлики и гидравлических машин. ИОТ-225-2012»;
– изучения методических указаний к лабораторной работе, разработанной с применением учебной установки «Гидродинамика ГД-04М»;
– руководства по эксплуатации учебной установки.
4.5. Не работайте на не исправной учебной установке, не ремонтируйте её.
4.6. Не включайте насосы системы оборотного водоснабжения лаборатории, это разрешается делать обученному персоналу лаборатории.
4.7. Лабораторную работу разрешается выполнять в соответствии с методическими указаниями к ней и только в присутствии преподавателя или учебного мастера.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
5.1. Расположение органов управления, настройки и измерений.
5.1.1. Расположение органов управления и измерений приведено на рис.6.
5.2. Подготовка к работе.
5.2.1. Проверьте, что рабочее место установки не загромождено и нормально освещено.
5.2.2. Проверьте исходное состояние установки: вентили ВН1, ВН2, ВН3, ВН4, ВН5, ВН6, ВН7 закрыты, мерный отсек бачка Б1 пуст, а поворотный патрубок ПТ1 трубы 4 направлен в проточный отсек бачка.
5.2.3. Приготовьте к работе таблицу протокола эксперимента.
5.2.4. Установите уровень воды в пьезометрах П1н, П1к, П2н, П2к, П3н, П3к на высоте 55 – 58 см., а в пьезометрах П4, П5 на высоте 36 – 38 см, для чего откройте вентиль ВН4:
5.2.4.1. Если уровень воды в пьезометрах П1н, П1к, П2н, П2к, П3н, П3к ниже 55 см, приоткройте вентиль ВН6 – уровень воды в пьезометрах станет подниматься. Когда вода поднимется в заданную область 55 – 58 см, закройте вентиль ВН6.
Если при этом уровень воды в пьезометрах П4, П5 ниже 36 см, приоткройте вентиль ВН7 – уровень воды в пьезометрах станет подниматься. Когда вода поднимется в заданную область 36 – 38 см, закройте вентиль ВН7.
5.2.4.2. Если уровень воды в пьезометрах П1н, П1к, П2н, П2к, П3н, П3к выше 58 см, Закройте вентиль ВН4, откройте вентиль ВН1 и подождите пока выровняются уровни воды в пьезометрах. Приоткройте вентиль ВН6 – уровень воды в пьезометрах станет опускаться, когда вода опустится в до уровня 35 см., закройте вентиль ВН6.
Если уровень воды в пьезометрах П4 и П5 выше 38 см. Приоткройте вентиль ВН7 – уровень воды в пьезометрах станет опускаться, когда вода опустится до уровня 23 см., закройте вентиль ВН7.
Закройте вентиль ВН1 и откройте вентиль ВН4 – уровень воды в пьезометрах П1н, П1к, П2н, П2к, П3н, П3к установится в заданную область 55 – 58 см, а пьезометров П4, П5 – в область 36 – 38 см.
5.2.5. Включить автоматику поддержания постоянного уровня воды в напорном баке Б2 насосом Н1 (рис.3) системы оборотного водоснабжения лаборатории. Включение автоматики производит преподаватель или работник лаборатории.
5.3. Проведение работ.
5.3.1. Откройте полностью выходной вентиль ВН1 для получения максимального расхода воды через трубу.
 |
Рис.6. Общий вид учебной установки «Гидродинамика ГД-04М»
5.3.2. После того, как показания стабилизируются, измерьте пьезометрические напоры: 
пьезометром П1н на входном и 
пьезометром П1к на выходном сечениях трубы 1, 
пьезометром П4 на входе и 
пьезометром П5 на выходе диафрагмы. При измерениях фиксируйте среднее положение уровня воды в них.
5.3.3. Результаты измерений занесите в таблицу протокола эксперимента.
5.3.4. Установите новый расход в трубе таким образом, чтобы новое показание пьезометра П1к в выходном сечении отличалось от предыдущего на 7 см, и повторите пункты 5.3.2 – 5.3.3.
5.3.5. Опыт проведите для 6 разных расходов.
5.3.6. Измерьте температуру ( 
) воды во входном коллекторе термометром Т1, занесите результат измерения в таблицу протокола эксперимента.
5.4. Выключение установки.
5.4.2. Закройте вентиль ВН1.
5.4.3. Закройте вентиль ВН4 подачи воды в установку.
5.4.4. Выключить автоматику поддержания постоянного уровня воды в напорном баке Б2 насосом Н1 (рис.5) системы оборотного водоснабжения лаборатории. Выключение автоматики производит преподаватель или работник лаборатории.
Табл. 2.
| Протокол испытаний | ||||||||||||
| Диаметр трубы Температура | ||||||||||||
| № | 
| 
| 
| 
| 
| 
|
|
|
|
| Re | R |
| см | см | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
| 4 | ||||||||||||
| 5 | ||||||||||||
| 6 | ||||||||||||
=2,1см, длина трубы 
= 617 см
= 
кинематическая вязкость 
= 
ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ
6.1. Вычислите потери напоров на диафрагме
,
где 
– показания пьезометров на входе и выходе диафрагмы соответственно.
6.2. Определите объёмный расход жидкости в трубе для каждого опыта по градуировочному графику диафрагмы (зависимости объемного расхода от перепада напора на диафрагме) (рис. 7).
6.3. Вычислите средние скорости жидкости
,
где 
– диаметр трубопровода, см.
6.4. Определите скоростные напоры
,
где 
– ускорение свободного падения 
.
Рис. 7. Градуировочный график диафрагмы.
6.5. Вычислите потери пьезометрических напоров на трение
,
где 
– показания пьезометров в начальном и конечном сечениях трубопровода соответственно.
6.6. Рассчитайте коэффициенты сопротивления трения (выражается из формулы Дарси-Вейсбаха)
.
6.7. Определите коэффициент кинематической вязкости воды 
по графику зависимости его от температуры (рис. 8).
6.8. Подсчитайте числа Рейнольдса
.
6.9. Постройте график зависимости коэффициента Дарси от числа Рейнольдса, используя рис. 4. По кривой зависимости 
сделайте заключение об области гидравлического сопротивления исследуемой трубы.
6.10. Определите сопротивление трубопровода 
согласно выражению (6).
6.11. Постройте характеристику трубы 
. Считать, что 
также является экспериментальной точкой.
6.12. Сделайте выводы.
Рис. 8. Зависимость кинематической вязкости воды от температуры
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчёт, составляемый каждым студентом, должен содержать:
– титульный лист с названием кафедры, вуза, исполнителя (номер группы, фамилию и инициалы студента);
– название работы;
– цель работы;
– основные теоретические положения;
– схему учебной установки;
– основные расчётные формулы и пояснения к ним;
– протокол испытаний;
– кривые 
и ;
– выводы по работе.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
8.1. Почему теряется энергия при движении жидкости?
8.2. Какова природа потерь на трение при ламинарном и турбулентном течениях жидкости?
8.3. По какой формуле рассчитываются потери на трение?
8.4. Что такое средняя скорость? Что такое объемный расход жидкости?
8.5. От чего зависит коэффициент сопротивления трения при ламинарном течении жидкости?
8.6. Почему существует ламинарная плёнка при турбулентном режиме?
8.7. Какие существуют области гидравлического сопротивления и почему?
8.8. От чего зависит коэффициент сопротивления трения в каждой из областей гидравлического трения?
8.9. Как экспериментально определялись потери напора и объемные расходы жидкости?
8.10. Что такое характеристика трубы?
8.11. От чего зависит сопротивление трубы, и какова его размерность?
8.12. Как в опыте определялась кинематическая вязкость?
8.13. Принцип действия учебной установки.
8.14. Что такое эквивалентная шероховатость?
8.15. Как на графике расположится характеристика трубы, изготовленной по той же технологии, но большего диаметра? Почему?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гидравлика и гидропневмопривод. Учебник для вузов.- М. МГНУ, 2006г. Ч1. Основы механики жидкости и газа / А.А. Шейпак и др. – 2006г.
2. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод. /Т.В. Артемьева и др. Под редакцией С.П. Стесина. М. Академия, 2007г.
3. Сборник задач с примерами гидравлических расчетов по «Гидростатике». Лабораторные работы и приборы измерений в гидравлике. Учебное пособие. / С.С. Гориславец. Березники, ООО «ИД «Типография купца Тарасова», 2007 г. – 235 с.
4. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для втузов / Т. М. Башта и др. – Москва: Альянс, 2010. – 423 с.
5. ГОСТ 8.586.2-2006 (ИСО 5167-1: 2003) Государственная система единства измерений. Измерение расхода жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств.
Приложение № 1
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ЖИДКОСТИ
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 144; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!