Порядок выполнения измерений и обработки результатов

Работа выполняется на модуле М3 (рис. 13), горизонтально установленном на гидравлическом стенде (рис. П.1, П.2).

Для выполнения работы необходимо:

– включить насос H1 на панели управления;

– установить максимальный (при котором уровень жидкости не выходил бы за пределы шкал пьезометров) расход жидкости с помощью вентиля В1 (В2) и выходного вентиля модуля В5.

Наблюдая за столбиками воды в пьезометрических трубках, убедиться, что достигнут установившийся режим течения, и, при отсутствии в потоке пузырьков воздуха, измерить:

– расход воды Q с помощью ротаметра Р1 (Р2);

– показания пьезометров, расположенных непосредственно перед узким сечением (h₃) и в самом узком сечении (h₄).

Результаты измерений занести в табл. 11.

Повторить, прикрывая вентиль В1 (В2), измерения при других расходах не менее 6 раз.

После окончания измерений выключить насос. Дождаться опорожнения рабочего участка и трубопроводов установки от жидкости. Закрыть вентиль В1 (В2) и открыть вентиль В5.

Таблица 11

Результаты измерений и расчётов

Рассчитать для каждого режима:

– модуль расхода сопла Вентури по следующей формуле:

;

– определить среднее значение модуля расхода

,

где n – количество опытов;

· вычислить относительное отклонение модуля расхода от среднего значения:

.

Контрольные вопросы

1. Какие виды сужающих устройств применяют для измерения расхода жидкостей и газов?

2. На каком принципе основано измерение расхода жидкостей с помощью сужающих устройств?

3. От каких параметров зависит модуль расхода?

4. Как изменятся показания пьезометров, если при постоянном расходе изменится плотность жидкости?

5. Как изменятся показания пьезометров, если при постоянном расходе увеличить (уменьшить) степень сужения потока жидкости?

6. Почему нельзя использовать сопло Вентури для измерения расхода при обратном направлении потока?

7. Как повысить чувствительность сопла Вентури?

Испытания дроссельного регулятора расхода

Цель работы: экспериментально определить модуль расхода дроссельного регулятора и зависимость его от угла открытия зат­вора.

Общие сведения

Дроссельный регулятор расхода (затвор) представляет собой круглый диск, насаженный на ось, ориентированную вдоль диаметра диска и закрепленную в стенках трубы. Диаметр диска равен диаметру трубы. Максимальное открытие затвора соответствует положению плоскости диска, совпадающей с плоскостью осевого сечения трубы (горизонтально), а полное закрытие − положению плоскости диска, нормальной к оси трубы (вертикально). Поворот диска на своей оси осуществляется вращением вручную дисковой рукоятки, насаженной на ось затвора. Диск затвора внутри трубы представляет собой местное сопротивление, в котором потери напора зависят от угла поворота диска по отношению к осевой плоскости трубы.

Для практического использования дроссельного затвора необходимо знать коэффициент расхода и величину перепада давлений на регуляторе для каждого положения диска. Тогда для определения расхода может быть использована общая для сужающих устройств формула:

,

где j  − угол поворота диска затвора; s₀(j) − площадь проходного отверстия между диском и поверхностью трубы; m(j) − коэффициент расхода;  − перепад напоров на затворе.

Поскольку m и s₀ являются функциями одного параметра, то уместно ввести модуль расхода  и определять в опытах эту величину для фиксированных значений угла открытия затвора j из зависимости

.

Поскольку коэффициент расхода m зависит ещё и от числа Рейнольдса, то для каждого значения j следует выявить зависимость модуля расхода K от Re.