Результаты проведенных измерений позволяют определить коэффициенты скорости и расхода при истечении жидкости тремя методами. Расчеты проводят для каждого из насадков и результаты вычислений заносят в таблицу 7.2.
1. Объем жидкости, поступающей в секцию мерного бака за время Δτ, равен
,
где S = 0,05 м2 – площадь зеркала воды в секции мерного бака
Δy – разность уровней воды в мерном баке, м.
2. Расход воды
.
3. Теоретическая скорость истечения для идеальной жидкости
,
где h – напор жидкости, м.
4. Действительная скорость течения
,
где 
– коэффициент сжатия струи;ω – площадь выходного сечения насадка, м2.
5. Коэффициент скорости при истечении из насадка
.
6. Коэффициент расхода определяется как
.
7. Коэффициент скорости по замеренным координатам траектории струи
,
где xi, yi – координаты траектории струйки, м.
8. Средняя величина коэффициента скорости по точкам траектории
.
В эксперименте n = 5, при осреднении допускается не принимать во внимание первые две точки, если 
и 
значительно (на 10 % и более) отличаются от остальных.
9. Коэффициент расхода, определяемый по замеренным координатам траектории
.
10. Коэффициент расхода, вычисляемый по результатам измерений, проведенных при опорожнении бака Б2
,
где FБ = 4,15.10-2 м2 – площадь зеркала воды в баке Б2.
11. Коэффициент скорости
.
12. Средняя величина коэффициента скорости, определенного тремя способами
.
13. Отклонения частных коэффициентов скорости от среднего значения
,
,
.
Форма и содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1. Задачи исследования
2. Принципиальную схему установки с обозначениями основных элементов и их расшифровкой.
3. Результаты измерений, занесенные в таблицу 7.1.
4. Расчетные формулы с расшифровкой входящих в них величин.
5. Результаты обработки экспериментальных данных, занесенные в таблицу 7.2.
6. Анализ результатов исследования.
Контрольные вопросы
1. Почему действительная скорость истечения отличается от идеальной? Чем характеризуют их различие?
2. Чем объясняется сжатие струи, вытекающей из отверстия?
3. Чем отличается истечение через отверстие от истечения через насадок?
4. Виды насадков. Коэффициенты скорости и расхода для них.
5. Как определить расход при истечении, если известен напор, площадь отверстия и коэффициент расхода?
6. Как используется уравнение Бернулли для вывода формулы скорости истечения из отверстия?
7. Чему равен гидравлический радиус для исследованного отверстия?
Приложение
| Результаты измерений Тип насадка | E | h=const | h=Var | ||||||||||
| h, м | Δy, м | Δτ, с | Координаты струи | h1, м | h2, м | Δτ1, c | |||||||
| Отверстие | 0,64 | x | |||||||||||
| y | |||||||||||||
| Цилиндрический насадок | x | ||||||||||||
| y | |||||||||||||
| Сходящийся насадок | x | ||||||||||||
| y |
Таблица 7.1.
Таблица 7. 2.
| φ | 
| |||||
| Определение коэффициентов скорости и расхода | По времени истечения | δ''', % | ||||
| μ''' | ||||||
| φ''' | ||||||
| По траектории | δ''', % | |||||
| μ'' | ||||||
| φ'' | ||||||
| φ5'' | ||||||
| φ4'' | ||||||
| φ3'' | ||||||
| φ2'' | ||||||
| φ1'' | ||||||
| По расходу | δ', % | |||||
| μ' | ||||||
| φ' | ||||||
| VT, м/с | ||||||
| V, м/с | ||||||
| Q, м3/с | ||||||
| W, м3 | ||||||
| Результаты вычис -лений Тип насадка | отверстие | цилиндрич. | сходящийся | |||
Лабораторная работа № 8.
