Главная | Обратная связь

Изучение взаимодействия струи жидкости с твердой преградой

Целью работы является экспериментальное определение силового воздействия струи на твердую преграду.

Расход жидкости через сопло в данной работе возможно измерять двумя способами: 1. непосредственно по показаниям счетчика РМ1, замеряя промежуток времени соответствующий выбранному контрольному объему; 2. снимая показания с экрана СИ-8 (при расширенной комплектации стенда).

1. Полностью закрыть задвижки З1, З2, З4, З5, З8 и краны КР3, КР4, КР8, КР14. Краны КР5, КР6, КР7 полностью открыть.

2. Повернуть переключатель насоса Н3 в крайнее правое положение и включить питание переключением соответствующего тумблера на блоке управления.

3. Постепенно откручивая рукоятку задвижки З8 против часовой стрелки увеличивать количество жидкости истекающей из сопла до тех пор пока угол поворота преграды (пластины) не достигнет первого значения из табл. 2.11.1.

4. Замерить время (замеряется секундомером) за которое объем жидкости проходит через счетчик РМ1 в линии подачи жидкости к соплу. Значения контрольного объема рекомендуется выбирать равными величинам из соответствующего столбца (см. табл. 2.11.1). Цифры на последнем барабане счетчика соответствуют объему в литрах, цена малого деления – 0,2 литра. Значения занести в табл. 2.11.1.

В случае расширенной комплектации стенда (по предварительному согласованию) показания счетчика РМ1 поступают на вход СИ-8, показания которого отражают мгновенные значения расхода в линии подвода жидкости к соплу ( ). В этом случае значения расхода с табло и заносится в таблицу 2.11.1, и столбик величин не заполняется. Порядок измерения расхода в этом случае следующий:

4.а.) Переключить электронный секундомер в режим «Расход по счетчику воды».

4.б) На счетчике импульсов нажать кнопку », на экране СИ8 будет отображаться текущее значение расхода.

5. Изменяя величину перекрытия установить остальные углы наклона из табл. 2.1.11 и повторить измерения по пункту 4.

6. Выключить электропитание насоса.

7. Рассчитать расход через сопло.

.

8. Определить среднее значение скорости истечения жидкости из сопла.

,

– площадь струи на срезе сопла;

– диаметр живого сечения на срезе сопла.

 

9. По известному углу наклона пластины к горизонту определить силу воздействия на преграду из условия равновесия пластины.

– Сумма моментов относительно оси поворота пластины:

: ,

 

где . – расстояние между осью поворота пластины и соплом;

. – расстояние между осью поворота пластины и ее центром тяжести;

– Угол наклона пластины.

Следовательно:

 

.

Найденные значения занести в табл. 2.11.1.

 

10. Найти теоретическую силу воздействия на преграду по средней скорости истечения жидкости из сопла по формуле Эйлера.

.

 

(см. рис. 11)

Полученные значения теоретической силы воздействия на преграду занести в таблицу 2.11.1. сравнить с величинами, рассчитанными по п. 9.

11. Сделать выводы.

Рис. 11. Схема для определения силы воздействия струи на плоскую преграду из условия равновесия пластины.

 

Таблица 2.11.1.

№	, град.	V, л.	Dt, сек.	Q, л/с.	, м/с	, Н	, Н