Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Описание экспериментальной установки.
Установка (рис. 2.1) состоит из открытого вертикального цилиндрического сосуда 1, который приводится во вращение валом 5 от электродвигателя ( об/мин) через редуктор с передаточным числом 10 (электродвигатель и редуктор на рисунке не приведены). Для измерения вертикальных отметок точек, лежащих на поверхности жидкости, и горизонтальных их координат служит мерная игла 2, которая может перемещаться в вертикальном направлении и по горизонтальной рейке 3 вдоль горизонтальной оси сосуда. Рейка 3 закреплена на стойке 4 и имеет шкалу. Штанга мерной иглы снабжена шкалой и нониусом для взятия вертикальных отсчетов и нониусом – для снятия координат .
вращаться вместе с сосудом с той же угловой скоростью – жидкость придет в состояние относительного покоя; свободная поверхность жидкости примет форму параболоида вращения с полной высотой . После этого производят необходимые измерения мерной иглой 2. Сначала иглу устанавливают так, чтобы ее ось совпала с осью сосуда , при этом ноль нониуса должен совпасть с отсчетом на горизонтальной рейке . Затем иглу опускают до соприкосновения ее острия со свободной поверхностью (точка 0') и берут отсчет по нониусу иглы. После этого поднимают иглу и перемещают на 1 см влево или вправо от оси и снова опускают до соприкосновения с поверхностью, снова берут отсчеты по нониусу иглы – и по горизонтальной шкале – . Перемещаясь по радиусу сосуда через 1 см, берут 6-7 точек. Последнее положение иглы – вблизи стенки – должно быть выбрано так, чтоб игла не задевала о стенку сосуда. Данные измерений записываются в журнал, при этом в строку «0» записываются отсчеты и для осевого положения мерной иглы. Измеряются и вносятся в журнал: радиус сосуда, отметки дна сосуда и уровня жидкости до начала вращения сосуда. Обработка экспериментальных данных. Обработка данных производится в следующем порядке: 1) Определяются опытные значения превышения любой точки параболоида вращения над его вершиной 0': . 2) Определяют теоретические значения этого превышения по формуле , – угловая скорость вращения сосуда с жидкостью; – радиус вращения, то есть наикратчайшее расстояние от данной точки свободной поверхности до оси вращения сосуда. Угловая скорость вращения сосуда, выраженная в радианах в секунду, равна: , где – частота вращения сосуда, об/мин. 3) Найденные значения сопоставляются между собой. Расхождение между величинами в процентах подсчитывается по формуле . 4) Строятся опытная и теоретическая кривые свободной поверхности на одном чертеже. 5) Строятся эпюры избыточного гидростатического давления на дно и стенки сосуда для двух случаев: при относительном покое (во время вращения сосуда) и при абсолютном покое (до вращения). Построение ведется для одной половины сосуда, в масштабе . Все данные для построения эпюр: глубины, гидростатические давления в характерных точках и т. д. должны быть записаны под каждой эпюрой. Форма отчета. Таблица 2.1 – Регистрация и обработка опытных данных [13]
7. Контрольные вопросы: 1. Дать определение относительного и абсолютного покоя жидкости. 2. Что называется «поверхностью равного давления? » 3. Записать уравнение поверхности равного давления и пояснить его. 4. Записать, чему равна сила тяжести и ее единичная проекция на оси координат. 5. Записать, чему равна сила инерции и ее единичная проекция на оси координат. 6. Какова форма свободной поверхности в рассматриваемом случае вращающегося сосуда и при абсолютном покое жидкости? 7. Как определить гидростатическое давление в любой точке дна и стенки вращающегося сосуда? 8. Как определить полную высоту параболоида вращения? 9. Насколько опускается вершина параболоида и поднимаются его концы относительно первоначального уровня жидкости в сосуде? 10. Как определить гидростатическое давление в любой точке дна и стенки вращающегося сосуда? 11. Есть ли разница в величине гидростатического давления на дно и стенки сосуда до начала вращения его и во время вращения? 12. Как вычислить силу избыточного давления на дно сосуда? 13. Назвать примеры относительного покоя жидкости, встречающиеся в технике.
Лабораторная работа № 3 Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 1148; Нарушение авторского права страницы