Тетрадь для лабораторных по гидравлике и гидрологии

Р А Б О Т А № 1______

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКИХ ДАВЛЕНИЙ

Схемы установок

для измерения избыточного давления для измерения вакуумметрического давления

на уровне А – В на уровне А¢ – В¢

Результаты измерений

Водяной пьезометр h 1 = см вод. ст. Водяной вакуумметр h 1¢ = см в. ст.

Пружинный манометр р ман. пр. = кгс/см2 Пружинный вакуумметр р¢ вак. пр. = кгс/см2

h 2 = см вод. ст. h 2¢ = см вод. ст.

Уравнение для гидростатического давления р=

где g вод = кг/см3

Формулы и результаты вычислений

Избыточное давление по показаниям: Вакуумметрическое давление по показаниям:

пьезометра водяного р пьез. вод = кгс/см2 вакуумметра водяного р вак. вод. = кгс/см2

= н/м2 = н/м2

манометра пружинного р пьез. вод = кгс/см2 вакуумметра пружинного р вак. пр = кгс/см2

Определение точности _____________________________________________________ давления

измеренного _______________________________________

1. Оценка предельных абсолютных ошибок: Dh= Dg=

2. Составление формулы и вычисление предельной относительной ошибки __________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

Сравнение показаний ________________________________ с ______________________________________________

Результат контроля _____________________

Работа принята _____________________________________

Р А Б О Т А №__2__________

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЫХ ЭНЕРГИЙ ЖИДКОСТИ И АНАЛИЗ

ИХ ИЗМЕНЕНИЯ В ПОТОКЕ С ПЕРЕМЕННЫМ ЖИВЫМ СЕЧЕНИЕМ

Часть I. Демонстрация уравнения энергии для струйки вязкой жидкости

Схема установки и графики

Приборы для измерения величин Результаты измерений и вычислений

Часть II. Построение пьезометрической и напорной линии

для потока с переменным живым сечением

Формулы Площади поперечных сечений трубы (см2)

Уравнение энергии для потока w 1 = w 2 = w 3 =

Зависимости для Q и W w 4 = w 5 = w 6 =

Q= W = w 7 = w 8 = w 9 =

Схема трубы переменного сечения и графики

Результаты измерений и вычислений

W= T= Q= y¢ =

Вычисления для сечения № __________

v= v2/2g=

Результат контроля ___________________________________ Работа принята _________________________________

Р А Б О Т А № 3__________

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ

Формулы Схема установки и результаты наблюдений

Re=

n вод =

Q=

W=

Сведения об установке

d= w=

Характеристика канала _____________________________

_____________________________________________________

_____________________________________________________

Re крит =

Результаты измерений и вычислений

Температура воды t вод = ; кинематический коэффициент вязкости n вод =

Расчёты для опыта № _____

Q= v= Re=

Результат контроля ___________________________________ Работа принята _________________________________

Р А Б О Т А №_4__

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ

ОТ ПАРАМЕТРА РЕЙНОЛЬДСА ПРИ УСТАНОВИВШЕМСЯ РАВНОМЕРНОМ

НАПОРНОМ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ

Схема установки Размеры

l = см

d = см

w = см 2

Формулы

h = , откуда l = W=

Q = ; v = ; Re =

Результаты измерений и вычислений в — й серии опытов

Температура жидкости t= оС, коэффициент вязкости n= см2/с

Обобщение опытных данных

График λ = f (Re)

3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 40 50 60 70 80 Re

Общий вид искомой зависимости

lg λ= λ=

Обобщение опытных данных способом избранных точек

Искомая эмпирическая формула

применимая ____________________________________________l_=______________________________________________

Результат контроля ___________________________________ Работа принята _________________________________

Р А Б О Т А №__5_____

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА МЕСТНО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОТ ЧИСЛА РЕЙНОЛЬДСА

Схема установки Размеры

d = см

w = см 2

h r = h w — h l = ; h r = W=

Q = v =

Re = x =

Результаты измерений и вычислений

t = __________________ когда υ= _________________________см 2/с

Величины

Обозначения и размерности

№ опыта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Объем вытекшей воды

Время опыта

Расход

Скорость

ЧислоРейнольдса

Показания дифманометра измеряющего потери напора

суммарные

на участке

l

при равномер-

ном течении

на участке l

Потеря напора

Коэффициент местных сопротивлений

Графики зависимостей h r от Q и lg x от lg Re

h r см 0

Q см3/с

x 25 20 18 16 14 12 10 9 8 7 6 5 4 3

7 8 9 10 12 14 16 18 20 30 40 Re

Результат контроля ___________________________________ Работа принята _________________________________

РАБОТА № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ШЕРОХОВАТОСТИ СТЕНОК БЕТОННОГО КАНАЛА ОТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАДИУСА

Схема установки

Форма сечения Формулы

Канала. . . . . . . . . . . . . . . . . . V= w=

Ширина канала b = . . . . . . см c= R=

I0= h=

C=

Результаты измерений и вычислений

Величины	Обозначения и размерности	№опыта
1	2	3	4	5
Отметка дна: в начале	Ñ2/,см
в конце	Ñ2//,см
Отметка свободной поверхности	Ñ1,см
Расстояние между сечениями	l, см
Показания дифманометра	H, см
Уклон дна канала	I0
Расход воды	Q, см3/с
Глубина воды в канале	h, см
Площадь живого сечения	w, см
Смоченный периметр	c, см
Гидравлический радиус	R, см
Средняя скорость	v, см/с
Коэффициент Шези	C, см0,5/с
Коэффициент шероховатости : из опыта	nоп
по справочнику	n
Показатель степени	y

Работа принята_____________________________________________________________

РАБОТА № 7___

ИЗУЧЕНИЕ ВОДОСЛИВА С ШИРОКИМ ПОРОГОМ

Ширина водослива по гребню b= см

Ширина потока перед водосливом B= см

Схема установки

Формулы

H= Pв. б= Pн. б= hн. б= H0=

Q= u0= mоп= h=

hk= dh= dm=

Результаты измерений и вычислений

Величины	Обозначения и размерности	№опыта
1	2	3
Отметка поверхности порога	Ñ2,см
Отметка дна	Ñ3,см
Отметка свободной поверхности воды перед водосливом	Ñ1,см
Отметка свободной поверхности воды над порогом на расстояниях: -15см	Ñ4,см
-25см	Ñ5,см
-35см	Ñ6,см
-45см	Ñ7,см
Отметка свободной поверхности воды в нижнем бьефе	Ñ8,см
Показание дифманометра	hдиф, см
Статический напор на водосливе	H, см
Расход воды	Q, см3/с
Высота порога водослива	Pв. б,см
Скорость перед водосливом	u0,см/с
Напор с учётом скорости подхода	H0,см
Коэффициент расхода из опыта	mоп
Отношение	Pв. б/H
Коэффициент расхода по справочнику	m
Глубина воды на расстояниях: -15см	h1
-25см	h2
-35см	h3
-45см	h 4
Критическая глубина (по формуле)	hк
Относительное расхождение	dm
dh

Работа принята_________________________________________________________

РАБОТА № 8__

ИЗУЧЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЫЖКА И СОПРЯЖЕНИЯ ПОТОКОВ В НИЖНЕМ БЬЕФЕ

Схема сопряжений

ОТОГНАННЫЙ ПРЫЖОК ЗАТОПЛЕННЫЙ ПРЫЖОК

Ширина водослива b= см Ширина русла B= см Коэффициент скорости φ=

Формулы

V= Э/= Э//= hwT= hk=

hc= V0= H0= QT=

h//c= hw= h/=

Результаты вычислений и вычислений

Величины	Обозначения и размерности	№опыта
1	2	3
Отметки: дна в нижнем бьефе	Ñ2,см
гребня водослива	Ñ,см
Отметка поверхности воды: перед водосливом	Ñ1,см
в сжатом сечении	Ñ3,см
перед отогнанным прыжком	Ñ4,см
за отогнанным прыжком	Ñ5,см
за затопленным прыжком	Ñ6,см
Показание дифманометра	hдиф, см
Расход воды опытный	Q, см3/с
Расход воды по формуле	QТ, см3/с
Высота порога водослива	Pн. б,см
Напор на водосливе	H, см
Скорость потока перед водосливом	u0,см/с
Напор на водосливе с учётом скорости подхода	H0,см
Сжатая глубина по измерениям отметок	hс, см
Сжатая глубина по формуле	hcT, см
Глубина воды в нижнем бьефе: при отогнанном прыжке	hн. б.о, см
при затопленном прыжке	hн. б.з, см
Глубина сопряжённая со сжатой (по формуле)	hс//,см
Глубина воды перед отогнанным прыжком по измерениям отметок	h/,см
Глубина воды перед отогнанным прыжком по формуле	hт/,см
Средние скорости: перед прыжком	u/,см/с
после прыжка	u//,см/с
Удельная энергия сечения: перед прыжком	Э/,см
после прыжка	Э//,см
Потеря удельной энергии	hw, см
Потеря удельной энергии по формуле(hT/)	hwТ, см
Критическая глубина (по формуле	hК, см

ВЫВОДЫ

Сопоставление теоретического значения hс// с измеренными в опыте глубинами нижнего бьефа показало, что при отогнанном прыжке имело место hс// hн. б (поставить знак неравенства), а при затопленном прыжке — hс// hн. б,что подтверждает (не подтверждает) справедливость критерия сопряжения бьефов. (ненужное зачеркнуть)

Работа принята_________________________________________________________

РАБОТА № 9_

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ПЕСЧАННОГО ГРУНТА

Схема установки Заданные величины

Длина фильтрационного пути l = см

Площадь поперечного сечения цилиндра w = см2

Формулы

Q=

V=

I =

K=

Результаты измерений и вычислений

Величины	Обозначения и размерности	№опыта
1	2	3	4
Объём вытекшей воды	W, см3
Время опыта	T, с
Показания пьезометров: 1-го	h 1,см
2-го	h2,см
3-го	h3,см
Расход	Q, см3/с
Скорость фильтрации	V, см/с
Средний пьезометрический уклон	I
Коэффициент фильтрации	K, см/с
Средний коэффициент фильтрации	Kср, см/с

Работа принята_________________________________________________________

РАБОТА № 10

ИЗУЧЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УДАРА

Схема опытной установки

Размеры установки Формулы

d = см w = см2 Q = v =

l = см d ст = см С т =

Справочные данные р уд. т =

Евод = 20000 кгс/см2 р’уд =

Е ст = 2000000 »

Характеристика пружины индикатора

Результаты измерений и вычислений

Величины	Обозначения и размерности	Опыт № 1	Опыт № 2
Максимальная амплитуда (по диаграмме)
Повышение давления
Объём воды в мерном баке
Время наполнения бака
Расход воды
Скорость движения воды
Скорость распространения ударной волны	С
Повышение давления при гидроударе (по ф-ле Н. Е. Жуковского)
Коэффициент полноты удара
Вид гидроудара

Результат контроля ___________________________________ Работа принята _________________________________

РАБОТА №_11

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ Qн Hн, Nн

2. Многоступенчатый насос (внешний вид сбоку)

Одноступенчатый насос (вид спереди и сбоку)

3. Рабочие колеса:
одноступенчатого насоса многоступенчатого насоса

Результаты измерений

Насосы	Размеры рабочего колеса, мм	Число сторон всасывания т	Число ступеней нагнетания i	Диаметры отверстий, мм
входного dвх	выходного dвых
D2	D0	dст
Одноступенчатый
Многоступенчатый

Формулы и вычисления

Qн = Hн =

Nн=

где U 2=

Общий вид марки ц. б. н..

Принятые и заданные величины

Величины	Обозначения и размерности	Насосы
одноступенчатый	многоступенчатый
Скорость воды
Объемный к. п. д.
Частота вращения вала	п, об/мин
Коэффициент напора	А или В
Общий к. п. д. насоса

Результаты вычислений

							Класс
Насосы	qh, М3/Ч	U2, М/С	Hн, м в ст	NН, кВт	Марка насоса	D2 /Do	быстро­ходности
							колеса
Одноступенчатый
Многоступенчатый

Результат контроля ___________________________________ Работа принята _________________________________

РАБОТА №._ 12_

НОРМАЛЬНОЕ ИСПЫТАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА И АНАЛИЗ ЕГО РЕЗУЛЬТАТОВ

Схема насосной установки Формулы

Сведения о насосной установке

dвс= dнаг= z= kват= nном=

Результаты измерений

Наименование приборов	Обозначения величин и их размерности	Показания приборов в опыте
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Вакуумметр	кгс/см2
Манометр	кгс/см2
Ваттметр	ед. шк
Расходометр (водослив)	мм

Результаты вычислений

Обозначения и размерности	№ опыта
QH, л/сек
. м. в.ст
, м. в.ст

Нормальная характеристика насоса

Nном= об/мин

0

Результат контроля ___________________ Работа принята

РАБОТА № 13__

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТТЕРИСТИКИ СТРУЙНОГО НАСОСА (ЭЖЕКТОРА)

Формулы:

; ;

Результаты измерений и вычислений:

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Графики зависимостей и ;

Работу выполнил _____________________________________Работу принял_______________________

Тетрадь №1

_____________________________________Ответственный за выпуск доц. Гришина Л. А.__________________________________

Подписано в печать ________

Формат___________Объем______п. л. Заказ_____. Тираж______

____________________________________________________Изд. № ________________________________________________

127994, Москва, ул. Образцова, д.9, стр.9 Типография МИИТа.