Название: Водопровод - Методические указания (К.Н. Мишина, Г.Г. Ломовцева)

Жанр: Строительный

Просмотров: 1402


Тарировка диафрагмы

 

Цель работы

 

Определение экспериментального значения коэффициента расхода ju диафрагмы при различных расходах воды. Построить тариро- вочный график в виде зависимости Q=f(Ah).

 

Общие сведения

 

Для учета больших расходов воды, которые не могут быть изме- рены скоростными водосчетчиками, применяют расходомеры с су- жающими устройствами: диафрагмы, сопла и трубы Вентури. Эти расходомеры измеряют расход по перепаду напора (давления) до и после сужения потока. Перепад напора изменяется пропорционально скорости потока воды и фиксируется дифференциальным манометром.

Диафрагма представляет собой тонкий диск с отверстием, вы-

полненным по определенным правилам.

Согласно законам гидродинамики в случае движения жидкости по горизонтальной трубе, в которой установлена диафрагма, расход и перепад давления связаны уравнением

 

 

 

 

(1)

 

 

 

где Ah - разность показаний манометров (рис.4.1);          - площадь диафрагмы; ц - коэффициент расхода, который зависит                   от отношения площадей       диафрагмы     и          трубы, т.е        =          т          и            режима

 

 

движения

 

(числа Рейнольдса).

Используя объемный способ определения расхода, определяют ц по

формуле

 

 

 

(2)

 

Получив опытные значения ц при различных расходах жидкости, а значит и различных числах Re, строят график// =/(Re) для данной

 

диафрагмы с   Этот график называется тарировочным графиком диафрагмы.

Для практических целей удобно пользоваться графиком зависи-

мости расхода Q от перепада напора Ah: Q = f(Ah). Особенно удобен

этот график при больших числах Re, когда ц перестает зависеть от Re.

Строят график обычно в логарифмических координатах.

 

Описание установки

 

Рабочий участок гидростенда представляет собой горизонталь- ную трубу 2 постоянного сечения, в которую вмонтирована диафрагма 4 (рис.4.1). Диаметры соответственно равны Д=10мм, о!=4мм.

I           2          J

 

 

 

Трубопровод  питается  водой  из бачка  1. Для измерения  перепада пьезометрических напоров в сечениях до и после  диафрагмы установ- лены пьезометры 3 и 5. Изменение расхода воды производится вентилем

6. Расход  воды определяется объемным способом  с помощью мерного бачка  7 и секундомера.  При замере  расхода  воды сливной  клапан  8 мерного бачка закрыт.

 

Методика проведения опыта и обработки опытных данных

 

1. Заполнить трубопровод 2 водой.

2. Проверить отсутствие воздуха в трубопроводе и пьезометрах 3 и

5. Для этого  закрыть  вентиль  6. Уровень  воды в пьезометрах должен быть одинаковым.

3. Установить режим течения воды, постепенно открывая вентиль 6.

4. Снять показания пьезометров hi и Ь2.

5. Определить расход воды объемным способом

 

 

 

(3)

 

6. Измерить  температуру  воды  t°C, и определить кинематический коэффициент вязкости v, см2/с.

7.                     Регулируя       вентилем        6,         сменить          режим течения,          постепенно увеличивая расход воды.

Повторить опыт несколько раз (5-7 раз) для различных расходов

 

воды, до полного открытия крана 6.

8. Записать данные в форму 4.1.

9. Вычислить разность показаний пьезометров

 

 

 

 

показания пьезометров до и после диафрагмы.

(4) где hi и Ь2 -

 

mJ2

 

10. Вычислить площадь сечения диафрагмы cod = —, см.

 

11. Определить   коэффициент   расхода  j^i при различных  Q по формуле (2).

 

 

12. Найти значения чисел Рейнольдса (5)

 

 

 

 

где v- средняя скорость в трубе

 

13. Вычисления записать в форму 4.2.

14. Построить в логарифмических координатах график Q= f(Ah).

 

 

 

 

Результаты замеров

Форма 4.1.

 

 

№№ опытов

W,

см3

т,

hi, см

П2,

см

t°,c

V

см2/с

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

№№ опытов

Q,

см3/с

Ah, см

^

Cud,

2

см

ША

см

v=° -

сод

СМ/С

Re

IgQ

IgRe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты вычислений

 

Элементы научных исследований

Форма 4.2.

 

 

Проанализировать зависимость коэффициента расхода через ис-

пытанную диафрагму от числа Рейнольд са, построив график ^=f(Re).

 

Контрольные вопросы

 

1. Какими устройствами измеряют расход воды во внутреннем водопроводе?

2. Принцип действия сужающих устройств при измерении расходов в водопроводе?

3. Что такое коэффициент расхода ц? Его физическая сущность.

4. Что такое диафрагма для измерения расходов?

5. Зависимость между расходом и перепадом давления в диа-

фрагме?

6. По построенному графику Q=f(Ah) найти расход при Ah=2; 5; 10;

25 см.

20

 

Литература: [1,с.ЗЗ]; [4, с.38-40]

 

Лабораторная работа № 5 Очистка воды хозяйственно-питьевого назначения

Цель работы

 

По результатам  экскурсии  на головную  станцию  Волжского  во- дозабора  составить  принципиальную  схему технологического  процесса по очистке воды.