В каждом из трех проведенных экспериментов обработку результатов производят в следующем порядке, заполняя таблицу 8.2.
1. Определить начальную скорость воды в трубе, для чего: определить зафиксированный в мерном баке объем воды
W = 0,026.ΔZ, м3
(величина ΔZ подставляется в эту формулу в метрах);
определить расход воды
,
определить скорость
.
Здесь d = 0,01 м – внутренний диаметр трубы.
2. Определить скорость звука в трубе
,
где d = 0,01 м,
δ = 0,002 м – толщина стенки трубы,
EЖ = 2.109 Па – модуль упругости воды,
EСТ = 2.1011 Па – модуль упругости стенки,
CC = 1425 м/с – скорость звука в неограниченном объеме воды.
3. Определить теоретическую величину прямого удара по формуле Жуковского.
, Па
4. Определить экспериментально зафиксированную величину длительности фазы гидроудара:
по осциллографу: 
, Па;
по самописцу: 
, Па.
Определить экспериментально зафиксированную величину длительности фазы гидроудара:
по осциллографу:
, с;
по самописцу:
,с.
5. Определить расчетное значение длительности фазы удара
, с.
6. Сравнить расчетные и экспериментальные величины гидроудара и длительности его фазы, дать объяснения расхождению величин, если такое имеется. По материалам опыта сделать выводы о сравнительной эффективности использованных мер борьбы с гидроударом.
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 8.1. В отчете подклеить одну из полученных на осциллографе диаграммы с обозначением вида удара.
4. Обработку результатов. Приводятся используемые для расчетов формулы с расшифровкой входящих в них величин. Результаты вычислений заносятся в таблицу 8.2.
5. Анализ результатов (сходимость данных, сравнительная эффективность использованных мер борьбы с гидроударом).
Контрольные вопросы
1. Какова физическая сущность процессов, приводящих к росту давления при гидроударе? Почему процесс носит колебательный характер?
2. Какие виды гидроударов Вам известны? В чем их различие?
3. Почему меры против гидроудара редко применяются на газовых магистралях?
4. Какие меры эффективно снижают величину гидроудара?
5. Как определить экспериментально скорость звука в исследованной трубе?
6. Известны ли Вам случаи полезного применения явления гидроудара?
Приложение
Таблица 8.1.
| Гидроудар | Самописец | Осциллограф | ΔZ, см | Δτ, c | ||
| XC | YC | X0 | Y0 | |||
| Прямой | ||||||
| Демпфированный | ||||||
| Непрямой |
Таблица 8.2.
| Гидроудар | W, м3 | Q, м 3 с | V, м 3 с | C, м с | Параметры удара | |||||
| расчет | осциллограф | самописец | ||||||||
| ΔP, Па | Tф, с | ΔP0, Па | Tф0, с | ΔPc, Па | Tфс, с | |||||
| Прямой | ||||||||||
| Демпфированный | ||||||||||
| Непрямой |
Список литературы
Основная литература
1.Лозовецкий В.В. Гидро- и пневмосистемы транспортно-технологических машин [Электронный ресурс]: учебное пособие/ В.В. Лозовецкий. – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 560 с. – ЭБС «Лань».
2.Ухин Б.В. Гидравлика [Электронный ресурс]: рек. УМО вузов РФ по образованию в качестве учеб. пособия / Б.В. Ухин. – М.: ИД ФОРУМ: НИЦ Инфра-М, 2013. – 464 с. – ЭБС «Знаниум».
Дополнительная литература
1. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод [Текст]: Учеб: пособие для студ. Высш. учеб. заведений / Под ред. С.П. Стесина. – М.: издательский центр «Академия», 2005. – 336 с.
2. Кондратенко И.Ю. Гидравлика, гидропривод и гидросистемы [Текст]: Учеб. пособие / И.Ю. Кондратенко, А.П. Новиков; Фед. агентство по образованию, ГОУ ВПО ВГЛТА. – Воронеж, 2006. – 152 с. – Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.
Ирина Юрьевна Кондратенко
Алексей Петрович Новиков
