ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Экспериментальная иллюстрация уравнения Бернулли из "Гидравлика " Уравнение Бернулли может быть наглядно проиллюстрировано весьма простыми опытами, обычно демонстрируемыми в гидравлических лабораториях при изучении курса гидравлики. [c.82] Схема установки, применяемой для этой цели, представлена на рис. 59. Установка состоит из бака А, к которому присоединена горизонтальная труба В постоянного сечения, снабженная на выходном конце краном С, предназначенным для регулирования расхода жидкости. К трубе присоединены пьезометрические трубки 1, 2, 3, 4, 5. [c.82] Бак заполняется жидкостью, обычно водой, из водопроводной трубы D при закрытом кране С на трубе В. При этом уровни жидкости во всех пьезометрических трубках находятся на одинаковой высоте с уровнем жидкости в баке. Далее кран С открывают и наблюдают положение уровней в пьезометрах при установившемся движении воды в трубе В. [c.82] Весьма интересна иллюстрация уравнения Бернулли на приборе, представленном на рис. 61, на котором можно наблюдать явление, известное под названием гидродинамического парадокса. В горизонтальной трубе ВС с жесткими стенками на участке Ьс имеется вставка Е из тонкостенной резиновой трубки. Этот участок заключен в стеклянную камеру А, в которую через трубку D может нагнетаться воздух под давлением, в то время как по трубе ВС течет жидкость. [c.83] Если повышать давление в камере, то на первый взгляд представляется, что резиновая трубка должна сжаться. На самог деле, однако, происходит обратное — стенки резиновой трубки расширяются и принимают форму, показанную на рисунке пунктиром. Объясняется это тем, что повышенное давление, оказываемое на стенки резиновой трубки, передается и текуш,ей в трубе ВС жидкости. Давление в жидкости увеличивается, и, следовательно, уменьшается скорость течения, т. е. должно увеличиться поперечное сечение резиновой трубки (при проведении этого опыта расход жидкости, протекаюш,ей по трубе ВС, обязательно должен поддерживаться постоянным). [c.84] Е меньшего диаметра d . В сечениях /—1 присоединены пьезометрические трубки а и жидкости Я в которых показывает разность давлений в этих сечениях. [c.85] Коэффициент р для каждого данного расходомера устанавливается опытным путем на основании ряда предварительных измерений расходов при различных скоростях движения жидкости в этом и заключается тарирование расходомера. [c.86] В большинстве случаев разность давлений в сечениях /—/ и 2—2 трубчатого расходомера измеряется при помощи дифференциального манометра, обычно ртутного. Тогда, как это следует из описания дифференциального манометра. [c.86] Другим широко распространенным прибором для измерения расхода является расходомерная шайба (или диафрагма), обычно выполняемая в виде плоского кольца с круглым отверстием в центре, устанавливаемого между фланцами трубопровода (рис. 64). [c.87] Края отверстия чаще всего имеют острые входные кромки под углом 45° или же закругляются по форме втекающей в отверстие струи жидкости (сопло). Два пьезометра а и Ь (или дифференциальный манометр) служат для измерения перепада давления до и после диафрагмы. [c.88] Коэффициент с определяется опытным путем для каждого типа диафрагмы в отдельности. [c.88] Расходы могут быть вычислены также в результате измерений скоростей течения жидкости и живых сечений потока. [c.88] Одним из широко распространенных приборов, применяемых для этой цели, является гидрометрическая вертушка. Наиболее широкое применение она получила для измерений в естественных потоках (реки) и открытых каналах. [c.88] Этот расходомер состоит из крыльчатки с винтовыми лопастями, обычно изготовляемой из целлулоида, помещаемой внутри корпуса и приводимой во вращение протекающей через расходомер жидкостью. Ось крыльчатки соединяется со счетчиком, записывающим число ее оборотов, по которому судят о величине расхода. Существуют два типа крыльчатых расходомеров расходомеры, где ось крыльчатки параллельна оси трубы, на которой установлен расходомер, и расходомеры с осью крыльчатки, перпендикулярной к оси трубы. Наиболее широкое применение на практике получили расходомеры первого типа, имеющие большое распространение в водопроводном деле. [c.88] Если такую трубку установить в открытом потоке, например в канале, где на свободной поверхности жидкости давление равно атмосферному, то, как это следует из предыдущего, высота h поднятия жидкости в трубке над поверхностью потока представит собой величину скоростного напора v l2g в точке установки трубки. Таким образом. [c.89] В существуюш,их конструкциях обе трубки обычно совмещаются в один прибор, состоящий в этом случае из двух концентрически расположенных трубок, концы которых присоединяются к дифференциальному манометру (рис. 68). Центральная внутренняя трубка передает в манометр полный напор внешняя же трубка, имеющая по боковой поверхности вырез или отверстия, передает пьезометрический напор. Для уменьшения нарушений потока жидкости возле трубки ее оголовку придается удобообтекаемая сферическая форма. Размеры трубки могут быть сделаны очень малыми — до 0,5 мм в диаметре (шприцевая игла), так что измеряемая ею скорость может быть принята за скорость в данной точке. [c.90] Помещая трубку Прандтля в различных точках поперечного сечения потока, можно найти распределение скоростей в этом сечении и вычислить затем значение расхода жидкости. [c.90] Для измерения скоростей в действующих трубопроводах в процессе их эксплуатации весьма удобной является модификация трубки Прандтля, выполняемая в виде цилиндрического зонда. Подобный зонд (рис. 69) представляет собой цилиндрическую трубку, в нижней части которой имеются три приемных отверстия центральное — среднее и два крайних. [c.91] На использовании принципов гидродинамики основаны устройство и работа гидравлических машин, т. е. машин, в которых основным рабочим телом является жидкость. [c.91] По своему назначению в зависимости от характера происходящих в них энергетических процессов гидравлические машины можно разделить на две большие группы гидравлические двигатели и насосы. [c.91] Вернуться к основной статье