Описание установки

Эксперимент проводится на установке, схема которой изображена на рис. 4.6. В днище вертикального цилиндрического сосуда диаметром D =15 см изготовлено отверстие диаметром d = 1,5 см, cвязанное со сливной канализацией. Для контроля результатов расчета установка имеет мерное стекло.

Заполнив ее на высоту h ₀ и открыв сливной вентиль, можно по времени истечения жидкости до высоты h ₁, равному τ, определить начальную высоту заполнения h ₀. Расчетная величина h ₀ контролируется результатом ее измерения.

Последовательность выполнения работы

Перед выполнением работы необходимо ознакомиться с инструкцией и убедиться в исправности установки.

1. Закрыть вентиль слива и открыть вентиль наполнения сосуда установки.

Слив

Наполнение

2. После заполнения сосуда несколько более выбранной высоты h ₀ =130 см, закрыть вентиль наполнения сосуда.

3. Открыть вентиль слива. При прохождении уровнем жидкости отметки h ₂=130 см включить секундомер. После достижения высоты слива h ₁=30 смвыключить секундомер и результат отсчета времени по нему записать в протокол. Записать в протокол высоту уровня сливаемой жидкости, равную

h ₀ = h ₂– h ₁=130–30=100 см.

4. Повторить результаты измерений пять раз.

5. Вычислить начальный уровень воды (h _p) в сосуде по формуле h _p = 0,018 τ ².

6. Выполнить статистическую обработку [2] результатов измерений величин h _р и h ₀ на ПЭВМ по программе «Статистическая обработка». Записать результаты в протокол.

h2

D

d

h1

Рис. 4.6. Схема экспериментальной установки

7. Сравнить результаты вычисления и измерения h _р и h ₀ no программе «статистическая значимость различий». Записать результат сравнения в протокол (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Протокол испытаний

Параметр	Единицы измерения	Формула или способ определения	Результаты измерений	Результаты статистической обработки
					М	s
Начальная высота заполнения h 1	м	измерение с переводом размерностей
Время опорожнения до высоты h 1, t	с	измерение
Расчетный уровень, h р	м	h р=0,018× t 2
Статистическая значимость различий расчетных и измеряемых h о и h р		По результатам обработки на ПЭВМ

Вопросы для контроля

1. Какими факторами можно объяснить различия измерения и расчетов начальной высоты заполнения h ₀?

2. Для каких целей можно использовать данный способ измерения объема жидкости?

3. Как практически реализовать этот способ измерения, если имеется сливной кран на емкости, а проходные сечения трубопроводов перед ним и после него известны?

Таблица 4.1

Литература

1. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для машиностроительных вузов /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – 2-е изд. перераб. – М.: Машиностроение, 1982. – 423 с.

2. Статистическая обработка экспериментальных данных: методические указания по выполнению лабораторной работы. – Орел:
ОФМИП, 1992. – 20 с.