Latihan amali pemacu hidraulik kerja makmal. Kerja makmal dalam hidraulik
Kerja makmal hidraulik - bahagian Pendidikan, Kementerian Pertanian Persekutuan Rusia...
Jabatan Kejuruteraan Alam Sekitar,
pembinaan dan hidraulik
GPD.F.03 Hidraulik
Opd.f.02.05 hidraulik
GPD.F.07.01 Hidraulik
GPD.F.08.03 HIDRAULIK
GPD.F.07 Mesin hidraulik dan hidraulik
GPD.R.03 GUNAAN HIDROMEKANIK
GPD.F.08 DINAMIK HIDROGAS
Kerja makmal dalam hidraulik
Garis panduan
Ufa 2010Makmal #1
PENGUKURAN HIDRAULIK UTAMA
CIRI-CIRI CECAIR
Maklumat am
Dalam amalan makmal dan keadaan pengeluaran, parameter berikut diukur: aras, tekanan dan aliran bendalir.
Pengukuran aras. Instrumen yang paling mudah ialah tiub kaca yang disambungkan di hujung bawah ke takungan terbuka di mana paras ditentukan. Dalam tiub dan tangki, seperti dalam kapal komunikasi, kedudukan paras cecair akan sama.
Tolok aras apungan digunakan secara meluas (dalam tangki bahan api, mangkuk minuman automatik berkumpulan, pelbagai tangki teknologi). Badan kerja peranti - apungan - mengikut ukuran paras cecair, dan bacaan pada skala berubah dengan sewajarnya. Pergerakan mekanikal apungan (sensor utama) ke atas dan ke bawah boleh ditukar menjadi isyarat elektrik melalui reostat atau induktor dan direkodkan oleh peranti sekunder. Dalam kes ini, penghantaran jauh bacaan adalah mungkin.
Daripada instrumen berdasarkan kaedah tidak langsung untuk menentukan nilai yang dikehendaki, tolok aras kapasitif adalah yang paling diminati. Ia menggunakan elektrod logam sebagai sensor, ditutup dengan lapisan nipis penebat plastik. Sistem takungan elektrod-cecair, apabila arus disambungkan, membentuk kapasitor, kapasitansinya bergantung pada tahap cecair. Kelemahan sensor kapasitif termasuk pergantungan bacaan yang ketara pada keadaan penebat elektrod.
Pengukuran tekanan . Mengikut tujuannya, peranti untuk mengukur tekanan atmosfera (barometer), tekanan berlebihan (tolok tekanan - pada p ex > 0 dan tolok vakum - pada p ex<0), разности давлений в двух точках (дифференциальные манометры).
Mengikut prinsip operasi, peranti cecair dan spring dibezakan.
Dalam peranti cecair tekanan yang diukur diimbangi oleh lajur cecair, yang ketinggiannya berfungsi sebagai ukuran tekanan. Piezometer dibezakan dengan reka bentuknya yang ringkas, iaitu tiub kaca menegak yang disambungkan oleh hujung bawahnya ke suatu tempat.
ukuran tekanan (Rajah 1.1a).
Rajah 1.1 Alat cecair:
a) piezometer;
b) tiub berbentuk U
Nilai tekanan pada titik sambungan ditentukan oleh ketinggian h kenaikan cecair dalam piezometer: р=rgh, dengan r ialah ketumpatan cecair.
Piezometer adalah mudah untuk mengukur tekanan berlebihan kecil - kira-kira 0.1-0.2 pada. Secara fungsional, kemungkinan lebih luas untuk peranti berbentuk U dua paip (Rajah 1.1b), yang digunakan sebagai tolok tekanan, tolok vakum dan tolok tekanan pembezaan. Tiub kaca instrumen boleh diisi dengan cecair yang lebih berat (seperti merkuri). Instrumen cecair mempunyai ketepatan yang agak tinggi, ia digunakan untuk pengukuran teknikal, serta penentukuran dan pengesahan jenis instrumen lain.
Dalam peranti musim bunga tekanan yang diukur dilihat oleh unsur elastik (spring tiub, membran, belos), ubah bentuk yang berfungsi sebagai ukuran tekanan. Peranti meluas dengan mata air tiub. Dalam peranti sedemikian, hujung terbuka bawah tiub bujur (Rajah 1.2a) dipasang dengan tegar di dalam perumahan, dan hujung atas (tertutup) bebas di angkasa.
Di bawah tindakan tekanan medium, tiub cenderung untuk tidak bengkok (jika p > p at) atau, sebaliknya, bengkok lebih banyak lagi (jika p<р ат). В показывающих приборах упругий элемент, перемещаясь, воздействует через передаточный механизм на стрелку и по шкале ведется отсчет измеряемого давления. В приборах с дистанционной передачей показаний механическое перемещение упругого элемента преобразуется в электрический (или пневматический) сигнал, который регистрируется вторичным прибором.
Rajah 1.2 Peranti spring:
a) dengan spring tiub;
b) belos; c) membran
Mengikut kelas ketepatan, peranti dengan spring gegelung tunggal tiub dibahagikan kepada:
Teknikal (untuk ukuran biasa - kelas ketepatan 1.5; 2.5; 4.0);
Teladan (untuk ukuran yang tepat - kelas ketepatan 0.16; 0.25; 0.4; 0.6; 1.0);
Kawalan (untuk menyemak priors teknikal - kelas ketepatan 0.5 dan 1.0).
Kelas ketepatan ditunjukkan pada dail instrumen; ia mencirikan ralat marginal peranti dalam % daripada nilai maksimum skala dalam keadaan normal (t=20°C, p=760 mm Hg).
Pengukuran aliran. Kaedah yang paling mudah dan tepat untuk menentukan aliran bendalir ialah volumetrik menggunakan bekas pengukur. Pengukuran dikurangkan kepada mendaftarkan masa T mengisi vesel dengan isipadu yang diketahui W. Kemudian kadar alir ialah Q=W/T. Dalam keadaan pengeluaran, pelbagai meter isipadu dan kelajuan tinggi (ram dan turbin) digunakan sebagai meter untuk jumlah cecair W. Kaedah ini membolehkan untuk menentukan nilai purata masa Q.
a) b) dalam)
Rajah 2.5 Meter cecair:
a− isipadu dengan gear bujur; b− putaran;
dalam− berkelajuan tinggi dengan meja putar bersayap
Untuk mengukur kadar aliran serta-merta dalam saluran paip tekanan, pelbagai jenis meter aliran digunakan (Rajah 1.4). Mudah untuk
meter aliran pengukuran dengan peranti penyempitan. Prinsip operasi peranti adalah berdasarkan penciptaan dalam aliran dengan bantuan peranti penyempitan (contohnya, diafragma) perbezaan tekanan statik dan pengukurannya dengan tolok tekanan pembezaan (Rajah 1.4b). Kadar aliran cecair ditentukan oleh lengkung penentukuran Q = f(h) atau dengan formula:
Q = mАÖ2gh, (2.2)
di mana m ialah pekali aliran peranti penyempitan;
h ialah bacaan tolok tekanan pembezaan;
A ialah pemalar meter aliran;
di mana D ialah diameter saluran paip;
d ialah diameter bukaan peranti penyempitan.
Rajah 1.4 Meter cecair:
a) tekanan pembezaan malar (rotameter);
b) penurunan tekanan berubah-ubah
(dengan peranti penyempitan - diafragma);
c) aruhan
Objektif
Biasakan diri anda dengan peranti, prinsip operasi dan pengendalian peranti untuk mengukur paras, tekanan dan aliran cecair; mempelajari kaedah menentukur meter alir.
Arahan kerja
1.3.1 Menggunakan kesusasteraan pendidikan, garis panduan, poster dan sampel instrumen berskala penuh, biasakan diri anda dengan kaedah untuk mengukur aras, tekanan dan ... air menggunakan tangki pengukur. Tukar Kawalan Masa...Makmal #2
Kajian eksperimen persamaan
Bernoulli
Maklumat am
Untuk pergerakan bendalir nyata yang stabil dan lancar, persamaan Bernoulli mempunyai bentuk:
z 1 + 
, (2.1)
di mana z 1 , z 2 ialah ketinggian kedudukan pusat graviti bahagian 1 dan 2;
р 1, р 2 - tekanan dalam bahagian;
u 1 , u 2 - kadar aliran purata dalam bahagian;
a 1 ,a 2 - pekali tenaga kinetik.
Dari sudut pandangan yang bertenaga:
z ialah tenaga potensi khusus kedudukan (kepala geometri);
Tenaga potensi khusus tekanan (kepala piezometrik);
Tenaga kinetik tertentu (kepala halaju).
Jumlah z ++ = H menyatakan jumlah tenaga tentu bendalir (jumlah kepala).
Daripada persamaan (2.1) ia mengikuti bahawa apabila bendalir sebenar bergerak, jumlah kepala berkurangan ke hilir (H 2<Н 1). Величина h 1-2 = Н 1 - Н 2 характеризует потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений.
Penurunan jumlah kepala dengan cara tertentu juga ditunjukkan dalam komponennya - tekanan piezometrik dan halaju. Sifat perubahan tekanan dalam sistem hidraulik tertentu adalah menarik minat praktikal dan boleh dikaji secara visual secara empirik.
Objektif
Sahkan kesahihan persamaan secara eksperimen
Bernoulli: untuk mewujudkan sifat perubahan dalam jumlah, tekanan piezometrik dan halaju semasa pergerakan bendalir dalam saluran paip yang dikaji.
Metodologi pengalaman
Kerja makmal boleh dilakukan pada pemasangan khusus dan pendirian universal.
Dalam kes pertama, kepala piezometrik dan jumlah diukur dalam bahagian kawalan bahagian eksperimen dengan aliran bendalir yang stabil, dalam kes kedua, hanya kepala piezometrik yang diukur, dengan pengiraan seterusnya bagi jumlah kepala.
Berdasarkan data eksperimen, graf kepala dibina dan analisis dibuat terhadap perubahan sepanjang aliran komponen persamaan Bernoulli.
Penerangan mengenai loji perintis
Gambarajah skematik pemasangan khusus untuk mengkaji persamaan Bernoulli ditunjukkan dalam Rajah 2.1. Ia termasuk tangki tekanan, ... tangki pengukur. Bahagian eksperimen adalah keratan rentas berubah-ubah (licin ... Pendirian universal (Rajah 2.2) mempunyai skema reka bentuk yang sama. Ciri membezakannya ialah ...Prosedur kerja
a) tangki tekanan diisi dengan air ke paras yang tetap; b) dengan membuka sebentar injap saluran paip percubaan pemasangan ... c) kadar aliran cecair ditetapkan dalam saluran paip, memastikan keterlihatan pemerhatian, dan untuk mod tertentu ...Pemprosesan data eksperimen
Apabila bekerja pada pemasangan khusus, mengikut data pengukuran, perkara berikut dikira: - purata penggunaan air semasa eksperimen Q = W/T, (2.2)Analisis graf tekanan diberikan. Kesimpulan diberikan tentang sifat perubahan sepanjang aliran tekanan total, piezometrik dan halaju dengan penjelasan yang sesuai.
Soalan ujian
1. Apakah maksud fizikal persamaan Bernoulli?
2. Terangkan konsep geometri, piezometrik dan tekanan total?
4. Apakah yang ditunjukkan oleh garis tekanan dan piezometrik?
5. Apakah yang menentukan sifat perubahan sepanjang aliran tekanan jumlah, piezometrik dan halaju?
6. Disebabkan oleh apakah tenaga bendalir bergerak rintangan hidraulik diatasi?
Makmal #3
Mengkaji cara pergerakan cecair
Maklumat am
Apabila bendalir bergerak dalam saluran paip (saluran), dua rejim aliran mungkin: laminar dan gelora.
Rejim lamina dicirikan oleh gerakan berlapis, teratur, di mana lapisan individu bendalir bergerak relatif antara satu sama lain tanpa bercampur antara satu sama lain. Pancutan cat yang dimasukkan ke dalam aliran air laminar tidak dihanyutkan oleh persekitaran dan kelihatan seperti benang yang diregangkan.
Rejim bergelora dicirikan oleh pergerakan yang tidak teratur, huru-hara, apabila zarah bendalir bergerak di sepanjang trajektori yang kompleks, sentiasa berubah. Kehadiran komponen halaju melintang dalam aliran bergelora menyebabkan percampuran sengit cecair. Dalam kes ini, aliran berwarna tidak boleh wujud secara bebas dan hancur dalam bentuk pusaran ke atas keseluruhan keratan rentas paip.
Eksperimen telah membuktikan bahawa mod pergerakan bergantung pada kelajuan purata u, diameter paip d, ketumpatan bendalir r dan kelikatan mutlaknya m. Untuk mencirikan rejim, adalah kebiasaan untuk menggunakan satu set kuantiti ini, disusun dengan cara tertentu ke dalam kompleks tanpa dimensi - nombor Reynolds
di mana n = m/r ialah pekali kelikatan kinematik.
Nombor Reynolds yang sepadan dengan peralihan dari aliran laminar ke turbulen dipanggil kritikal dan dilambangkan dengan Re cr. Perlu ditekankan bahawa, disebabkan oleh ketidakstabilan aliran bendalir pada sempadan rejim lamina dan gelora, nilai Re cr tidak ditakrifkan dengan ketat. Untuk paip silinder semasa pergerakan air, dengan mengambil kira keadaan salur masuk aliran, kekasaran dinding, kehadiran gangguan awal Re kr = 580-2000. Dalam pengiraan, Re kr »2300 biasanya diambil.
Di Re
Dalam kebanyakan aplikasi teknikal yang berkaitan dengan pergerakan media kelikatan rendah (air, udara, gas, wap), rejim gelora dilaksanakan - bekalan air, pengudaraan, bekalan gas, sistem bekalan haba. Rejim lamina berlaku dalam penukar haba filem (apabila filem kondensat mengalir di bawah pengaruh graviti), apabila air ditapis di dalam liang tanah, apabila cecair likat bergerak melalui saluran paip.
Objektif
Pemerhatian visual mewujudkan sifat pergerakan bendalir di bawah pelbagai mod; untuk menguasai metodologi untuk mengira rejim tekanan; untuk loji perintis, tentukan nombor Reynolds kritikal.
Penerangan mengenai loji perintis
Pemasangan makmal (Rajah 3.1) termasuk tangki tekanan, saluran paip (dengan bahagian telus untuk pemerhatian visual), kapal dengan pewarna, tangki pengukur.
Kapal dengan pewarna dipasang dengan menggunakan tripod pada dinding tangki tekanan dan dilengkapi dengan tiub untuk membekalkan pewarna kepada aliran air yang bergerak dalam saluran paip. Kadar alir ditetapkan oleh injap kawalan dan ditentukan menggunakan tangki pengukur.
Arahan kerja
a) tangki tekanan diisi dengan air (sehingga paras paip longkang, dan kapal diisi dengan pewarna); b) dengan membuka injap kawalan dalam saluran paip, kadar aliran ditetapkan, dengan ... Pemerhatian sifat pergerakan cecair dijalankan dengan memasukkan pewarna ke dalam aliran.Pemprosesan data eksperimen
- mengikut suhu air t (dalam ° С) tentukan pekali kinematik kelikatan ... n = ; (3.2)Analisis keputusan. Kesimpulan Kerja
Analisis pemerhatian visual tentang sifat pergerakan bendalir dalam pelbagai mod diberikan. Nilai nombor Reynolds kritikal untuk loji perintis dan keputusan penentuan pengiraan rejim dicatatkan.
soalan ujian
1. Apakah rejim aliran bendalir yang anda tahu?
2. Terangkan kaedah penentuan eksperimen rejim aliran.
3. Apakah perbezaan asas antara rejim bergelora dan rejim lamina?
4. Bagaimanakah rejim aliran ditentukan melalui pengiraan?
5. Takrifkan nombor Reynolds kritikal.
6. Berikan contoh sistem teknikal (peranti) di mana: a) aliran laminar; b) rejim bergolak.
Makmal #4
Penentuan pekali hidraulik
Geseran
Maklumat am
Aliran bendalir yang bergerak secara seragam dalam paip (saluran) kehilangan sebahagian daripada tenaganya akibat geseran pada permukaan paip, serta geseran dalaman dalam bendalir itu sendiri. Kehilangan ini dipanggil kehilangan kepala sepanjang aliran atau kehilangan kepala geseran.
Selaras dengan persamaan Bernoulli, kehilangan kepala sepanjang panjang paip mendatar dengan diameter malar
h dl = , (4.1)
di manakah kepala piezometrik dalam bahagian yang sedang dipertimbangkan.
Eksperimen menunjukkan bahawa kehilangan tekanan sepanjang panjang adalah berkadar dengan pekali tak berdimensi l, bergantung pada panjang l dan diameter d saluran paip, kelajuan purata u. Pergantungan ini ditubuhkan oleh formula Darcy-Weisbach yang terkenal
h dl = . (4.2)
Pekali l yang mencirikan rintangan geseran secara amnya bergantung pada nombor Reynolds Re dan kekasaran relatif dinding paip D/d (di sini D ialah saiz mutlak unjuran kekasaran). Walau bagaimanapun, kesan kuantiti ini pada pekali l dalam rejim laminar dan turbulen adalah berbeza.
Dalam rejim lamina, kekasaran tidak menjejaskan rintangan geseran. Dalam kes ini, l = f(Re) dan pengiraan dilakukan mengikut formula
l = 64/Re. (4.3)
Dalam rejim bergelora, pengaruh Re dan D/d ditentukan oleh nilai nombor Reynolds. Untuk Re yang agak kecil, dan juga untuk rejim lamina, pekali l ialah fungsi hanya nombor Reynolds Re (rantau paip licin secara hidraulik). Untuk pengiraan di sini, formula G. Blasius terpakai untuk Re £ 10 5:
l = 0.316/Re 0.25 , (4.4)
dan formula g.K. Konakov pada Re £ 3 × 10 6:
Dalam julat nombor Reynolds sederhana l = f(Re,) dan persetujuan yang baik dengan eksperimen diberikan oleh formula A.D. Altshulya:
Untuk nilai Re yang cukup besar (aliran gelora yang dibangunkan), kesan geseran likat adalah tidak ketara dan pekali l = f(D/d) ialah kawasan yang dipanggil bagi paip kasar sepenuhnya. Dalam kes ini, pengiraan boleh dilakukan mengikut formula B.L. Shifrinson:
Formula empirik di atas dan lain-lain yang terkenal untuk menentukan pekali geseran hidraulik diperoleh dengan memproses graf eksperimen. Membandingkan keputusan pengiraan l menggunakan formula ini dengan nilai eksperimen, seseorang boleh menilai kebolehpercayaan eksperimen.
Objektif
Untuk menguasai kaedah penentuan eksperimen bagi pekali geseran hidraulik; untuk keadaan eksperimen, wujudkan pergantungan pekali geseran hidraulik pada rejim aliran bendalir dan bandingkan keputusan yang diperoleh dengan pengiraan menggunakan formula empirikal.
Metodologi pengalaman
Pekali geseran hidraulik ditentukan secara tidak langsung menggunakan formula Darcy-Weisbach (4.2). Pada masa yang sama, secara langsung daripada pengalaman, kehilangan kepala h dl didapati daripada perbezaan kepala piezometrik pada permulaan dan penghujung bahagian saluran paip yang disiasat, dan kelajuan pergerakan u daripada kadar aliran Q.
Kebergantungan l = f(Re) diwujudkan dengan menjalankan eksperimen untuk pelbagai mod pergerakan bendalir dan membina graf yang sesuai.
Penerangan mengenai loji perintis
Persediaan makmal (Rajah 4.1) termasuk tangki tekanan, saluran paip eksperimen dan tangki pengukur.
Saluran paip eksperimen - mendatar, bahagian malar (l = 1.2 m, d = 25 mm). Terdapat dua puting tekanan statik di bahagian untuk menentukan kehilangan tekanan, yang disambungkan ke piezometer dengan bantuan hos getah. Injap untuk mengawal aliran air dipasang di belakang bahagian pengukur.
Prosedur kerja
a) tangki tekanan diisi dengan air ke paras yang tetap; b) dengan membuka sebentar injap, pemasangan dilaksanakan untuk ... c) dalam saluran paip, pelbagai kadar aliran cecair ditetapkan dalam julat dari minimum hingga maksimum (hanya 5-6 ...Pemprosesan data eksperimen
4.6.1 Menurut data pengukuran, hitung: - kadar aliran Q, kelajuan purata u, pekali kelikatan kinematik n, nombor Reynolds Re (lihat kerja makmal ...Analisis keputusan. Kesimpulan tentang kerja
soalan ujianMakmal #5
Penentuan pekali tempatan
rintangan
Maklumat am
Dalam sistem hidraulik sebenar, bendalir bergerak kehilangan tenaga mekanikal dalam bahagian lurus paip, serta dalam kelengkapan dan kelengkapan, dan rintangan tempatan yang lain. Kehilangan tenaga untuk mengatasi rintangan tempatan (yang dipanggil kehilangan tekanan tempatan) sebahagiannya disebabkan oleh geseran, tetapi pada tahap yang lebih besar, ubah bentuk aliran, pemisahannya dari dinding, dan penampilan aliran pusaran sengit.
Kehilangan tekanan tempatan ditentukan dengan pengiraan mengikut formula Weisbach:
h m = z m (u 2 /2g), (5.1)
di mana z m ialah pekali rintangan tempatan; menunjukkan berapa banyak kepala halaju dibelanjakan untuk mengatasi rintangan.
Nilai z m dalam kes umum bergantung pada jenis rintangan tempatan dan rejim aliran. Nilai eksperimen bagi pekali untuk kawasan kuadratik rejim gelora diberikan dalam jadual rujukan.
Objektif
Untuk menguasai kaedah penentuan eksperimen bagi pekali rintangan tempatan; tentukan secara empirik pekali z m untuk rintangan tempatan yang disiasat, wujudkan pergantungannya pada nombor Reynolds dan bandingkan data yang diperoleh dengan yang jadual.
Metodologi pengalaman
Pekali rintangan tempatan ditentukan dengan kaedah tidak langsung menggunakan pergantungan (5.1). Pada masa yang sama, kehilangan kepala tempatan hm didapati daripada ...Penerangan mengenai loji perintis
Pemasangan untuk penentuan eksperimen bagi pekali rintangan tempatan (Rajah 5.1) termasuk tangki tekanan, saluran paip dengan rintangan tempatan yang disiasat dan tangki pengukur. Puting tekanan statik dipasang pada saluran paip di hadapan rintangan tempatan dan di belakangnya, yang disambungkan ke piezometer dengan bantuan hos getah. Terdapat injap untuk mengawal aliran air.
Prosedur kerja
a) tangki tekanan diisi dengan air ke paras yang tetap; b) semak ketiadaan udara dalam piezometer (paras air di dalamnya apabila ditutup ... c) dalam saluran paip tetapkan pelbagai kadar aliran air dalam julat dari minimum hingga maksimum (hanya 5-6 ...Pemprosesan data eksperimen
Mengikut data pengukuran, perkara berikut dikira: - kadar aliran purata Q = W / T dan kadar aliran purata u = Q / w (di mana w ialah luas keratan rentas ...Analisis keputusan
soalan ujianApa yang akan kami lakukan dengan bahan yang diterima:
Jika bahan ini ternyata berguna kepada anda, anda boleh menyimpannya ke halaman anda di rangkaian sosial:
Bengkel ini membentangkan penerangan mengenai enam belas kerja makmal dalam disiplin "Hidraulik", yang setiap satunya merangkumi teori ringkas, garis panduan untuk soalan pelaksanaan dan kawalan. Bahan rujukan disertakan dalam lampiran. Glosari istilah terdiri daripada konsep yang digunakan dan definisinya.
Bagi pelajar yang belajar dalam kepakaran 19060365 "Perkhidmatan pengangkutan dan mesin dan peralatan teknologi (Pengangkutan motor)" dan 19050062 "Operasi kenderaan".
KATA PENGANTAR
Kajian hidraulik oleh pelajar kepakaran pengangkutan motor menyediakan sejumlah kerja makmal. Koleksi ini mengandungi penerangan tentang kerja makmal dan garis panduan untuk pelaksanaannya.
Tujuan bengkel makmal adalah untuk menyatukan bahan kursus kuliah oleh pelajar, membangunkan kemahiran kerja bebas dengan peranti semasa eksperimen, mengajar kaedah untuk menentukan parameter bendalir bergerak dan melakukan pengiraan, serta keupayaan untuk melukis. kesimpulan berdasarkan keputusan yang diperolehi.
Setiap kerja mempunyai 2 jam untuk diselesaikan. Oleh kerana, apabila mempelajari disiplin, sebahagian daripada bahagian telah dipindahkan kepada pelajar untuk kajian bebas, arahan metodologi untuk setiap kerja secara ringkas menggariskan bahan teori.
PENGENALAN
Hidraulik ialah sains teknikal yang mengkaji sifat mekanikal, hukum keseimbangan dan pergerakan bendalir. Istilah "cecair" merangkumi kedua-dua titisan, cecair yang hampir tidak boleh mampat, dan media gas atau boleh mampat.
Pendekatan teori adalah berdasarkan prinsip kesinambungan Euler, mengikut mana cecair dianggap bukan sebagai koleksi zarah bahan diskretnya, tetapi sebagai kontinum, i.e. medium bahan berterusan atau berterusan yang membenarkan pembahagian zarahnya tanpa had. Pandangan struktur bahan sedemikian boleh diterima jika dimensi isipadu di mana fenomena yang dikaji dianggap cukup besar berbanding dengan dimensi molekul dan laluan bebas puratanya.
Dalam hidraulik, kaedah penyelidikan eksperimen digunakan secara meluas, yang memungkinkan untuk membetulkan kesimpulan teori yang menyimpang dari fenomena sebenar.
Bahagian utama hidraulik praktikal ialah: aliran melalui paip, aliran keluar cecair dari lubang dan melalui muncung, interaksi aliran dengan halangan, pergerakan dalam media berliang (penapisan), dan mesin hidraulik.
KERJA MAKMAL
Topik 1. KAJIAN SIFAT FIZIKAL
CECAIR
Objektif: kaedah induk untuk mengukur ketumpatan, pengembangan haba, kelikatan dan tegangan permukaan cecair.
Maklumat am
Bahan yang berada dalam keadaan cair terkumpul (fasa cecair) dipanggil cecair. Keadaan cecair pengagregatan adalah perantaraan antara keadaan pepejal, yang dicirikan oleh pemeliharaan isipadunya, pembentukan permukaan, pemilikan kekuatan tegangan tertentu, dan keadaan gas, di mana bahan itu mengambil bentuk kapal di mana ia tertutup. Pada masa yang sama, cecair hanya mempunyai sifat yang wujud - kecairan, i.e. keupayaan untuk berubah bentuk secara plastik atau likat di bawah tindakan mana-mana (termasuk tegasan kecil sewenang-wenangnya). Kebendalir dicirikan oleh nilai, kelikatan songsang.
Ciri-ciri utama cecair ialah ketumpatan, kebolehmampatan, pengembangan haba, kelikatan, dan ketegangan permukaan.
Ketumpatan bahan homogen dipanggil nisbah jisim m cecair kepada isipadunya W:
ρ = m/ W.
Kebolehmampatan- sifat cecair untuk mengurangkan isipadu di bawah tindakan tekanan seragam. Dia dinilai faktor kebolehmampatan hlm, menunjukkan penurunan relatif dalam isipadu cecair Δ W/W dengan peningkatan tekanan Δ ρ seunit:
βρ = (Δ W/W)/Δ ρ .
pengembangan haba- sifat cecair untuk menukar isipadu apabila dipanaskan - dicirikan, pada tekanan malar, pekali pengembangan terma isipadu T, yang sama dengan kenaikan isipadu relatif Δ W/W sekiranya berlaku perubahan suhu T satu darjah:
β T =(Δ W/W)/Δ T.
Sebagai peraturan, apabila dipanaskan, isipadu cecair meningkat.
Kelikatan(geseran dalaman) - sifat jasad bendalir untuk menahan pergerakan salah satu bahagiannya berbanding bahagian yang lain. Dia sedang dinilai pekali kelikatan dinamik , yang mempunyai dimensi Pa∙s. Ia mencirikan rintangan cecair (gas) kepada anjakan lapisannya.
Bersama-sama dengan kelikatan dinamik, pengiraan sering digunakan pekali kelikatan kinematikν, yang ditentukan oleh formula
ν = μ /ρ
dan ukur m 2 / s atau stokes (1 St = 1 cm 2 / s).
Pekali kelikatan dinamik dan kinematik ditentukan oleh jenis bendalir, tidak bergantung pada halaju aliran, dan menurun dengan ketara dengan peningkatan suhu.
Ketegangan permukaan- ciri termodinamik antara muka antara dua fasa, ditentukan oleh kerja pembentukan isoterma boleh balik satu unit luas permukaan ini. Dalam kes antara muka cecair, tegangan permukaan dianggap sebagai daya yang bertindak setiap unit panjang kontur permukaan dan cenderung untuk mengurangkan permukaan kepada minimum untuk isipadu fasa tertentu. Dicirikan ketegangan permukaan , J / m 2 \u003d N / m. Kerja membentuk permukaan baru dibelanjakan untuk mengatasi daya kohesi antara molekul (kohesi) semasa peralihan molekul bahan dari sebahagian besar badan ke lapisan permukaan. Hasil daya antara molekul dalam lapisan permukaan tidak sama dengan sifar dan diarahkan ke dalam fasa di mana daya lekatan lebih besar. Oleh itu, tegangan permukaan ialah ukuran daya antara molekul yang tidak terkompensasi dalam lapisan permukaan (antara muka), atau lebihan tenaga bebas dalam lapisan permukaan berbanding dengan tenaga bebas dalam isipadu fasa.
Nilai ketumpatan, pekali kebolehmampatan, pengembangan haba isipadu, kelikatan kinematik dan tegangan permukaan pada suhu 20°C diberikan dalam Jadual. Fasal 3.1 permohonan.
Penerangan tentang peranti untuk dikaji
sifat fizikal cecair
Peranti untuk mengkaji sifat fizikal cecair mengandungi 5 peranti yang dibuat dalam satu kes telus (Rajah 1), di mana parameter yang diperlukan untuk memproses data eksperimen ditunjukkan. Peranti 3-5 mula beroperasi selepas memusingkan peranti 180. Termometer 1 menunjukkan suhu ambien dan oleh itu suhu cecair dalam semua peralatan.
nasi. 1. Gambar rajah peranti:
1 - termometer; 2 - hidrometer; 3 – viskometer Stokes;
4 – viskometer kapilari; 5 - stalagmometer
1.1. Definisi pekali
pengembangan haba cecair
Termometer 1 (Rajah 1) mempunyai bekas kaca dengan kapilari yang diisi dengan cecair termometrik dan skala. Prinsip operasinya adalah berdasarkan pengembangan haba cecair. Perubahan dalam suhu ambien membawa kepada perubahan yang sepadan dalam isipadu cecair termometrik dan parasnya dalam kapilari. Tahap menunjukkan nilai suhu pada skala.
Pekali pengembangan terma cecair termometrik ditentukan berdasarkan eksperimen pemikiran. Adalah diandaikan bahawa suhu ambien telah meningkat dari bawah (sifar) kepada nilai had atas termometer dan paras cecair dalam kapilari telah meningkat sebanyak l.
Untuk menentukan pekali pengembangan haba, perlu:
2. Kirakan penambahan isipadu cecair termometrik
Δ W = π r 2 l,
di mana r ialah jejari kapilari termometer (ditunjukkan pada termometer).
3. Mengambil kira isipadu awal (pada 0°C) cecair termometrik W(nilai diberikan pada termometer) cari pekali pengembangan haba β T = (Δ W/W)/Δ T dan bandingkan dengan nilai rujukan β T* (Jadual P. 3.1). Masukkan nilai kuantiti yang digunakan dalam jadual. satu.
Jadual 1
|
Jenis cecair |
r, |
W, |
Δ T, |
l, |
Δ W, |
β
T , |
β
T *
, |
Alkohol |
|
|
|
|
|
|
|
1.2. Mengukur ketumpatan cecair dengan hidrometer
Hidrometer 2 (Rajah 1) digunakan untuk menentukan ketumpatan cecair menggunakan kaedah apungan. Ia adalah silinder berongga dengan skala milimeter dan berat di bahagian bawah. Terima kasih kepada beban, hidrometer terapung dalam cecair yang dikaji dalam kedudukan menegak. Kedalaman rendaman hidrometer ialah ukuran ketumpatan cecair dan dibaca dari skala di sepanjang tepi atas meniskus cecair di sekeliling hidrometer. Dalam hidrometer konvensional, skala digradasi dari segi ketumpatan.
Semasa kerja, operasi berikut mesti dilakukan:
1. Ukur kedalaman rendaman h hidrometer pada skala milimeter di atasnya.
2. Kira ketumpatan cecair menggunakan formula
ρ = 4m/(πd 2 h),
di mana m dan d– jisim dan diameter hidrometer (nilai diberikan pada hidrometer).
Formula ini diperoleh dengan menyamakan graviti hidrometer G = mg dan daya apung (Archimedean). F A = ρ gW, di mana isipadu bahagian terendam hidrometer W = hpd 2 /4.
3. Bandingkan nilai ketumpatan eksperimen dengan nilai rujukan * (Jadual P. 3.1). Nilai-nilai kuantiti yang digunakan diringkaskan dalam Jadual. 2.
jadual 2
Hasil pemerhatian dan pengiraan
|
Fakulti Kejuruteraan dan Fizik Teknologi Tinggi Jabatan Kaedah Fizikal dalam Penyelidikan Gunaan M.V. Valdin Garis panduan ke bengkel makmal hidraulik Alat bantu mengajar Ulyanovsk UDC 532.5 (075.8) BBQ 30.123 i73 Diterbitkan oleh keputusan Majlis Akademik Fakulti Kejuruteraan dan Fizik Teknologi Tinggi Universiti Negeri Ulyanovsk Pengulas: Doktor Sains Teknikal, Profesor Jabatan Perniagaan dan Perkhidmatan Minyak dan Gas P.K. Germanovich Calon Sains Fizikal dan Matematik, Profesor Madya Jabatan Kaedah Fizikal dalam Penyelidikan Gunaan Yu.N. Zubkov Vyaldin M.V. Dalam 99 Garis Panduan untuk bengkel makmal hidraulik.- Ulyanovsk: UlGU, 2014.- 48s. Bengkel hidraulik menyediakan pelaksanaan 9 kerja makmal, dua daripadanya bertujuan untuk mengkaji reka bentuk dan prinsip operasi dua kaki makmal "Hidrostatik" dan "Hidrodinamik", selebihnya meliputi penentuan praktikal tekanan hidrostatik, ketumpatan cecair yang tidak diketahui, daya tekanan pada dinding mendatar dan menegak kapal, rintangan hidraulik di sepanjang paip dan pada pengembangan secara tiba-tiba; kajian aliran bendalir semasa aliran keluar dalam paip Venturi dan pemerhatian visual rejim aliran laminar dan turbulen bagi aliran bendalir satu dimensi. Manual ini bertujuan untuk pelajar Fakulti Kejuruteraan dan Fizik Teknologi Tinggi. Universiti Negeri Ulyanovsk, 2014 Vyaldin M.V., 2014 Pengenalan……………………………………………………………………...4 Pengukuran, ralat pengukuran dan pembentangan data eksperimen……………………………………………………………………………………….4 Makmal #1 Kajian pendirian makmal "HYDROSTATICS GS" …………………8 Makmal #2 Penentuan tekanan hidrostatik …………………………………..11 Makmal #3 Penentuan ketumpatan cecair yang tidak diketahui …………………………………………14 Makmal #4 Penentuan daya tekanan bendalir pada dinding rata ……………………..17 Makmal #5 Kajian pendirian makmal "HYDRODYNAMICS GD" ………………21 Makmal #6 Penentuan kehilangan kepala dalam paip bulat …………………………………28 Makmal #7 Penentuan kehilangan kepala akibat pengembangan mengejut …………………………………34 Makmal #8 Pembinaan eksperimen gambar rajah Bernoulli ………………………..39 Makmal #9 Pemerhatian rejim aliran dan penentuan parameter aliran…. …….43 pengenalan Hidraulik sebagai sains adalah salah satu yang paling penting dari segi aplikasi praktikal pengetahuan dalam pengeluaran dan dalam kehidupan seharian, dan seorang jurutera moden mesti mengetahui kaedah untuk mengkaji fenomena hidraulik dan mendiagnosis keadaan saluran paip. Oleh itu, pelajar harus mengetahui peranti pelbagai tekanan, ketumpatan, kelikatan, meter aliran cecair, serta unit ukuran kuantiti ini, baik dalam sistem unit dalam SI dan CGS, dan dalam unit pengukuran bukan sistemik. Untuk mengira banyak kuantiti yang dikaji, adalah penting untuk dapat menggunakan sumber Internet untuk mencari data jadual yang sepadan (contohnya, kelikatan kinematik sering dikelirukan dengan kelikatan dinamik, kerana mereka tidak mengetahui formula untuk hubungan antara kuantiti ini dan, oleh itu, tidak memberi perhatian kepada unit ukuran dan awalan yang ditunjukkan dalam jadual). Mengambil bacaan daripada instrumen hidraulik juga menimbulkan beberapa kesukaran: contohnya, bacaan rotameter diberikan dalam bahagian, dan untuk menukar bacaan ini kepada sistem SI, adalah perlu untuk dapat menggunakan graf aliran (dalam bahagian) daripada aliran (dalam liter / jam). Apabila melakukan kerja makmal, harus diingat bahawa beberapa paip penyambung dalam pendirian "Hydrostatics" terbuka, dan perubahan tekanan (lebihan dan tekanan vakum) harus dilakukan dengan lancar dan mengambil kira inersia cecair. Pengukuran, ralat pengukuran dan pembentangan data eksperimen. Di makmal hidraulik, pengukuran langsung dan tidak langsung dibuat. Pengukuran difahami sebagai perbandingan nilai yang diukur dengan nilai lain, diambil sebagai unit ukuran. Untuk pengukuran langsung (contohnya, suhu, tekanan, dsb.), alat pengukur (termometer, tolok tekanan) digunakan, ditentukur dalam unit ukuran yang sesuai. Dengan ukuran tidak langsung, nilai yang diingini ditentukan daripada hasil pengukuran langsung kuantiti lain yang dikaitkan dengan nilai diukur oleh pergantungan fungsi tertentu (contohnya, P = P 0 +ρgh, ρ = m/V, ρ = P /gh). Apabila mengukur sebarang kuantiti, tiga operasi berurutan dilakukan: pemilihan, ujian dan pemasangan peranti (dalam kes kami, pendirian disediakan untuk kerja oleh juruteknik-jurutera); pemerhatian petunjuk dan kira detiknya untuk setiap mod; pengiraan nilai yang dikehendaki daripada hasil pengukuran dan penilaian ralat. Nilai sebenar kuantiti yang diukur tidak dapat ditentukan dengan kepastian mutlak. Setiap ukuran memberikan nilai kuantiti X tertentu dengan beberapa ralat ∆X, dipanggil ralat mutlak. Ralat pengukuran ialah: sistematik, rawak dan tersasar. Ralat sistematik ialah ralat yang kekal malar atau sentiasa berubah apabila pengukuran berulang dengan nilai yang sama dijalankan. Dalam mana-mana peranti pengukur terdapat satu atau lain ralat sistematik yang tidak boleh dihapuskan, tetapi boleh diambil kira. Ralat rawak ialah ralat yang tidak boleh dihalang. Biasanya mereka diambil kira dalam pelbagai ukuran dan mereka mematuhi undang-undang statistik. Ralat ralat dan ralat kasar adalah ralat yang terlalu besar yang jelas memesongkan hasil pengukuran. Dengan kaedah pengukuran makmal, beberapa ukuran kuantiti dibuat dan min aritmetik bagi nilai yang diperolehi dikira, berbeza dengan kaedah teknikal, di mana satu pengukuran kuantiti yang disiasat dibenarkan. Sumber ralat boleh menjadi: alat pengukur (ralat instrumen), pemerhati (ralat bacaan), persekitaran (ralat persekitaran), teknik pengukuran dan teknik pemprosesan hasil (ralat pemprosesan matematik). Jumlah ralat ∆X untuk pengukuran langsung ditentukan selepas mencari ralat rawak dan menganggar ralat sistematik. Dalam kes yang paling mudah, ∆X (ralat mutlak) ditentukan oleh ralat alat pengukur. Sebagai contoh, untuk tolok tekanan, ralat mutlak dianggap sama dengan separuh harga bahagian terkecil. Harga bahagian ditentukan oleh nisbah perbezaan antara nilai digital terdekat pada skala instrumen kepada bilangan bahagian di antara mereka. Untuk menilai ketepatan ukuran tidak langsung, mula-mula tentukan ralat relatif ε = ∆X/Xav., di mana Khsr. - min aritmetik bagi nilai kuantiti, maka rakaman keputusan pengukuran adalah seperti berikut: X = Xav. ± ∆Х, dan ∆X ditentukan melalui ralat relatif ε, yang ditemui oleh peraturan pembezaan. Jadual 1 (lihat Lampiran) menyediakan formula untuk mengira ralat relatif nilai untuk kebergantungan fungsi yang paling biasa. Berikut ialah beberapa kes pengiraan ralat relatif bagi pengukuran tidak langsung bagi Y: Biarkan fungsi diberikan oleh ungkapan Y = A + B, dan ralat pengukuran mutlak ∆A, ∆B, kemudian Y +∆Y = (A ± ∆A) + (B ± ∆B), oleh itu, ∆Y = ∆A +∆B, maka ralat relatif akan ditentukan seperti berikut ∆Y/Y = ∆Y/(A+B) = (∆A + ∆B)/(A + B); Jika Y = A * B, maka ∆Y/Y = ∆A/A + ∆B/B, atau ε Y = ε A + ε B . Jika formula pengiraan termasuk pemalar, sebagai contoh, nombor π \u003d 3, 14 beberapa pemalar fizikal, contohnya, g \u003d 9.83 m / s 2, data jadual, maka ia diambil dengan ketepatan sedemikian sehingga bilangan digit bererti selepas titik perpuluhan mereka adalah satu lebih daripada bilangan digit bererti dalam nilai kuantiti yang diukur. Contoh pengiraan ralat relatif untuk mengukur tekanan mutlak. Formula awal: Р = Р 0 + ρgh, jadi pergantungan fungsi adalah serupa dengan Y = A + B, i.e. ∆P/P = (∆P 0 +∆(ρgh))/ (P 0 + ρgh), di mana ∆(pgh) dikira mengikut contoh pergantungan fungsi kedua ∆(ρgh)/ρgh = ∆p/p + ∆g/g + ∆h/j, dari mana ∆(ρgh) = (εp + εh)*ρgh. Peraturan untuk mengira ralat dan membentangkan data eksperimen. Memandangkan ketepatan kuantiti fizik yang ditentukan ditentukan melalui pengukuran, dan bukan dengan pengiraan, nilai berangka hasil pengukuran dibundarkan kepada angka yang sama tertib dengan nilai ralat. Digit tambahan untuk integer digantikan dengan sifar, dan pecahan perpuluhan dibuang. Contoh: (103221 ± 245) Pa - sebelum dibundarkan; (103220 ± 250) Pa - selepas pembundaran semasa mengira tekanan cecair. Jika digit yang digantikan sifar atau dibuang kurang daripada 5, maka digit yang selebihnya tidak diubah. Dan jika angka ini lebih besar daripada 5. Kemudian baki digit seterusnya bertambah satu. Contoh: (846.45 ± 0.13) kg / m 3 - sebelum dibundarkan; (846.5 ± 0.1) kg / m 3 - selepas pembundaran apabila mengira ketumpatan cecair yang tidak diketahui. Jika digit digantikan dengan sifar atau dibuang adalah sama dengan 5 (dengan sifar berikutnya), maka pembundaran dilakukan seperti berikut: digit terakhir dalam nombor bulat kekal tidak berubah. Jika genap, dan bertambah satu jika ganjil. Contoh: (184, 256 ± 0.127) H - sebelum dibundarkan; (184.26 ± 0.13)N atau (184.3 ± 0.1) - selepas pembundaran apabila mengira daya tekanan bendalir pada dinding mendatar dan menegak yang rata. Apabila membentangkan hasil akhir pengukuran, adalah mudah untuk menggunakan rekod nilai berangka dalam bentuk pecahan perpuluhan yang didarab dengan kuasa 10 yang diperlukan. Contohnya, apabila merekodkan nilai tekanan atmosfera: 101 239 Pa \u003d 101.239 * 10 3 Pa \u003d 101.24 kPa. Dalam kebanyakan kes kajian eksperimen fenomena hidraulik, adalah dinasihatkan untuk membentangkan pergantungan yang diperolehi dalam bentuk graf. Membandingkan lengkung teori dengan lengkung eksperimen, ditentukan sama ada keputusan eksperimen bersetuju dengan nilai yang dijangkakan. Dalam sesetengah kes, adalah dicadangkan untuk menindih bahagian eksperimen graf pada lengkung teori. Dalam kes ini, kelakuan bahagian lengkung perlu diambil kira dengan tepat dalam had nilai terukur yang dipaparkan pada lengkung teori. Untuk kemudahan, skala yang dipilih dalam membina pergantungan eksperimen harus bertepatan dengan skala pergantungan teori. Sebagai contoh, apabila menindih graf pergantungan rintangan hidraulik pada nombor Re pada graf Murin, bahagian eksperimen hanyalah sepersepuluh daripada lengkung teori (dan terdapat banyak daripadanya pada graf Murin). Oleh itu, kebetulan bahagian eksperimen yang betul dengan salah satu lengkung ini akan membolehkan, dalam penerusan lengkung ini, untuk menentukan kekasaran relatif setara permukaan dalaman paip. Titik eksperimen pada kertas graf dibentangkan dalam bentuk salib dan lengkung dilukis bukan untuk semua titik, tetapi dalam had ralat, supaya di atas dan di bawah lengkung ini bilangan titik mengikut jumlah jaraknya dari garis eksperimen adalah lebih kurang sama. Bentuk umum lengkung eksperimen hendaklah serupa dengan bentuk pergantungan teori atau bentuk bahagian yang sepadan dengan lengkung teori. Makmal #1 KAJIAN STAND MAKMAL "HYDROSTATICS GS" Objektif: untuk mengkaji peranti dan prinsip operasi pendirian makmal "Hidrostatik"; tulis formula untuk menentukan tekanan mutlak, tulis formula untuk menentukan tekanan berlebihan menggunakan bateri piezometer; mengetahui ketumpatan cecair dalam piezometer; tentukan nilai pembahagian piezometer dan tolok tekanan; menyatakan maksudnya dalam sistem SI. Teori ringkas. Pendirian terdiri daripada meja kerja 1 (Rajah 1), tangki 2 dipasang padanya dan perisai 3 dengan tekanan bateri P3 dan tolok vakum. Perisai piezometer 4 yang dipasang di dinding dipasang di sebelah meja. Tangki itu diisi dengan bendalir kerja. Dengan bantuan pemampat 5 dan pembersih vakum 6, terletak di rak bawah meja, lebihan atau tekanan vakum boleh dibuat di bawah penutup tangki. Mod yang diperlukan disediakan oleh unit kawalan 7 dan injap B1 dan B2. Tekanan udara dalam tangki direkodkan oleh peranti mekanikal - tolok tekanan MN1 dan tolok vakum VN. Di bahagian depan dan dinding sisi tangki terdapat bebibir, yang mana dua dinding rata yang diuji 9 dipasang melalui belos 8 - menegak dan mendatar. Pembaris dengan skala dipasang pada bebibir, yang berfungsi untuk menentukan anjakan dinding. Kaki tekanan bateri P3 dan tolok vakum diisi dengan cecair (dalam kes umum, cecair boleh berbeza). Hujung kiri tolok tekanan bateri diisi dengan udara dan disambungkan ke bahagian atas tangki, dan hujung kanan terbuka kepada atmosfera (Gamb. 2). Pada panel dinding piezometer 4, terdapat piezometer P1 yang disambungkan ke bahagian tangki yang diisi dengan bendalir kerja, dan tekanan berbentuk U dan tolok vakum P2 diisi dengan bendalir yang disiasat dengan ketumpatan yang tidak diketahui. Satu hujung tolok vakum tekanan P2 disambungkan ke bahagian atas (udara) tangki, dan hujung satu lagi disambungkan ke peranti mekanikal - tolok tekanan MN2. Injap V5 dan V3 digunakan untuk menyekat tekanan P2 dan tolok vakum semasa menjalankan eksperimen pada tekanan atau vakum yang melebihi had pengukuran peranti cecair ini. Injap B8 dan pemasangan 10 digunakan untuk mengisi tangki dengan bendalir kerja dan mengosongkannya. nasi. 1. Pendirian makmal "Hydrostatics GS". Pendirian makmal "GS" direka untuk melaksanakan kerja makmal No. 2.3.4 untuk menentukan tekanan hidrostatik, ketumpatan cecair yang tidak diketahui dan daya tekanan cecair pada dinding menegak dan mendatar rata. Soalan ujian. Apakah tujuan makmal "Hydrostatics GS"? Apakah prinsip pengendalian dirian berdasarkan? Senaraikan elemen utama dirian makmal. Apakah meter tekanan yang digunakan dalam dirian? Apakah nilai pembahagian skala bagi bateri piezometer? Apakah nilai pembahagian skala bagi piezometer dinding?
nasi. 2. Skim hidraulik pendirian "Hydrostatics GS". Apakah nilai pembahagian tolok tekanan mekanikal? Nyatakan nilai ini dalam sistem SI. Apakah cecair yang dituangkan ke dalam bateri piezometer? Nyatakan ketumpatannya. Apakah cecair yang dituangkan ke dalam piezometer dinding? Nyatakan apakah ketumpatan cecair dalam piezometer P1. Apakah cecair dan pada tahap berapa tangki itu diisi? kenapa? Bagaimanakah lebihan dan tekanan gabungan dan tekanan vakum dalam tangki ditentukan oleh bateri piezometer desktop? Tulis formula. Nyatakan dua mod operasi utama pendirian. Apakah peranti yang digunakan untuk mencipta mod ini dan di manakah ia berada? Apakah kaedah untuk menentukan tekanan hidrostatik yang paling tepat. Makmal #2 PENENTUAN TEKANAN HIDROSTATIK. Objektif - pelajar menguasai kaedah mengukur tekanan hidrostatik, tolok dan vakum dalam dua mod. Sebagai persediaan untuk bekerja, dalam proses melaksanakan kerja dan dalam memproses keputusan eksperimen, pelajar mesti: Biasakan diri anda dengan pelbagai alat pengukur tekanan; Tentukan tekanan hidrostatik dalam tiga cara dalam dua mod; Tentukan tekanan di bawah penutup tangki mengikut bacaan piezometer dan tekanan bateri dan tolok vakum dan bandingkannya dengan bacaan peranti mekanikal dalam dua mod; Tentukan ralat mutlak pengukuran tekanan hidrostatik oleh ketiga-tiga kaedah untuk semua mod. n1.docAGENSI PERSEKUTUAN UNTUK PENDIDIKAN Institut Teknologi Biysk (cawangan) institusi pendidikan negeri pendidikan profesional yang lebih tinggi "Universiti Teknikal Negeri Altai mereka. I.I. Polzunov" A.I. Roslyakov, L.V. Lomonosov BENGKEL MAKMAL untuk hidraulik, mesin hidraulik dan pemacu hidraulik kursus "Hidraulik", "Hidraulik dan mesin hidraulik", "Asas hidraulik dan pemacu hidraulik" untuk pelajar kepakaran: TM-151001, VUAS - 170104, AT - 190603, APCP - 240706, MAPP-260601, TGV - 270109 Rumah penerbitan Universiti Teknikal Negeri Altaimereka. I.I. Polzunova Penyemak: Ketua Jabatan MAHIPP BTI AltSTU Profesor Kunichan V.A. Kerja itu disediakan di jabatan "Bekalan dan pengudaraan haba dan gas, proses dan peralatan teknologi kimia" Roslyakov, A.I. Bengkel makmal hidraulik, mesin hidraulik dan hidraulik roprivodam: garis panduan untuk kerja makmal mengenai kursus "Hidraulik", "Mesin hidraulik dan hidraulik", "Asas hidraulik dan pemacu hidraulik" untuk pelajar kepakaran: TM -151001, VUAS - 170104, AT - 190603, APCP - 240706, MAPP -260601, TGV - 270109 / A.I. Roslyakov, L.V. Lomonosov. – Alt. negeri teknologi un-t, BTI. - Biysk: Alt. negeri teknologi un-ta, 2009. - 137 p. © A.I. Roslyakov, L.V. Lomonosov, 2009 © BTI AltSTU, 2009 PENENTUAN DAYA TEKANAN HIDROSTATIK 6 1.1 Tujuan kerja: 6 1.3 Latar Belakang 6 1.5 Penerangan pemasangan 9 1.7 Pemprosesan data eksperimen 12 1.8 Soalan keselamatan 12 2.1 Tujuan kerja: 15 2.3 Latar Belakang 15 2.3.1 Cara pergerakan bendalir sebenar 15 2.7 Pemprosesan data eksperimen 21 6.2 Penyediaan makmal: 56 PENGENALAN Tujuan bengkel ini adalah untuk menyatukan bahan teori dalam kursus hidraulik, untuk memperoleh kemahiran dalam bekerja dengan instrumentasi dan peralatan penyelidikan lain. KERJA MAKMAL No 1. PENENTUAN DAYA TEKANAN HIDROSTATIK(4 JAM)1.1 Tujuan kerja:- untuk menentukan secara empirik daya tekanan hidrostatik dan pusat tekanannya; – membina gambar rajah tekanan hidrostatik. - mempelajari definisi konsep utama dan istilah topik Istilah dan konsep asas: - keamanan mutlak; – vakum; – hidrostatik; - tekanan; adalah cecair yang ideal; - tekanan berlebihan; - pasukan massa; - ketumpatan; adalah daya permukaan; - permukaan rata; - seimbang; - permukaan bebas; - pusat tekanan. 1.3 Maklumat teoriSemua daya luaran dan dalaman yang bertindak ke atas cecair diagihkan secara berterusan sama ada ke atas isipadunya (pasukan massa), atau pada permukaan ( dangkal). Akibat tindakan daya luar, tegasan normal timbul di dalam bendalir dalam keadaan diam, sama dengan had yang nisbah daya kepada kawasan (Rajah 1.1) di mana ia bertindak cenderung, apabila saiz kawasan cenderung kepada sifar, i.e. apabila menguncup tapak ke satu titik tekanan hidrostatik dipanggil tegasan biasa yang timbul dalam cecair di bawah tindakan daya luar . Ia dicirikan oleh dua sifat: – - nilai tekanan pada titik tertentu adalah sama dalam semua arah, iaitu, ia tidak bergantung pada sudut kecondongan platform di mana ia bertindak. Nilai tekanan hidrostatik (lihat rajah 1.1) bergantung pada kedalaman rendaman ( h) daripada titik yang dipertimbangkan dalam isipadu cecair, graviti tentu cecair dan tekanan dalam isipadu di atas permukaan bebas dan dikira mengikut persamaan asas hidrostatik:
di mana - graviti tentu cecair, sama dengan hasil ketumpatan dan pecutan jatuh bebas, N/m 3 . G Rajah 1.2 - Diagram tekanan hidrostatik Titik yang terhasil disambungkan dengan garis lurus. Hasilnya, gambar rajah tekanan hidrostatik berlebihan pada dinding menegak rata diperolehi dalam bentuk segi tiga. Plot tekanan mutlak dibina sama. Walau bagaimanapun, dalam amalan, daya yang timbul daripada tindakan bendalir pada pelbagai dinding adalah lebih penting. Contohnya, daya tekanan hidrostatik ( F) cecair pada dinding rata yang direndam dalam cecair (lihat Rajah 1.1) adalah sama dengan hasil darab luas permukaan S pada nilai tekanan hidrostatik R Dengan pada kedalaman h c rendaman pusat graviti permukaan yang dipertimbangkan: Oleh itu, daya yang terhasil terdiri daripada dua komponen: - kekuatan
- kekuatan F c tekanan berat pada kedalaman rendaman pusat graviti
TekananR 0 , digunakan pada permukaan bebas, dihantar ke semua titik cecair di seluruh isipadu dalam semua arah tanpa mengubah nilai(hukum Pascal), iaitu, sama pada mana-mana titik dalam isipadu cecair yang dipertimbangkan. Oleh itu, komponen
di mana saya Dengan- momen inersia tapak S berbanding paksi yang melalui pusat gravitinya, m 4; h Dengan ialah kedalaman rendaman pusat graviti tapak, m; S ialah keluasan tapak yang sedang dipertimbangkan, m2. Titik penggunaan daya paduan F tekanan hidrostatik berada di antara titik D dan C. - pemasangan untuk eksperimen; Tidak menemui jawapan kepada soalan anda? Tengok sini
|
, (1.1)
=
hlm a. Titik kedua adalah di bahagian bawah, di mana tekanan 
tekanan dalam isipadu di atas permukaan bebas:
;
.
digunakan pada pusat graviti (titik DARI) tapak yang sedang dipertimbangkan. Sebaliknya, tekanan berat (lihat formula (1.1) dan Rajah 1.1) adalah berkadar terus dengan kedalaman rendaman. Oleh itu, titik aplikasi komponen F c(titik D) akan terletak di tengah-tengah gambar rajah tekanan lampau (segi tiga) yang terletak di bawah pusat graviti tapak. Jumlah anjakan mata D relatif kepada pusat graviti ditentukan oleh formula
, (1.3)
Pakcik Vanya plot drama itu. "Pakcik Ivan. Sikap terhadap profesor orang lain
Tsakhes kecil, digelar Zinnober
Maikov, Apollon Nikolaevich - biografi pendek